20.回旋加速器是獲得高能帶電粒子的裝置,其核心部分是分別與高頻交流電源的兩極相連的兩個(gè)D形盒,兩盒間的軌道中形成周期性變化的電場(chǎng),兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.若已知回旋加速器D形盒的半徑r、勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,一個(gè)質(zhì)量為m,電荷量為q的粒子在加速器的中央從速度為0開始加速.下列回旋加速器說法中正確的是( 。
A.回旋加速器所加交變加速電壓的周期與粒子在該磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期相等
B.粒子離開回旋加速器時(shí)的動(dòng)能大小是$\frac{{q}^{2}{B}^{2}{r}^{2}}{2m}$
C.粒子從磁場(chǎng)中獲得能量,電場(chǎng)中改變方向
D.狹縫間交變加速電壓越大,帶電粒子從D形盒射出時(shí)的動(dòng)能越大

分析 帶電粒子在回旋加速器中,靠電場(chǎng)加速,磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn),通過帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑公式得出帶電粒子射出時(shí)的速度,看與什么因素有關(guān).

解答 解:A、根據(jù)回旋加速器的原理可知,回旋加速器所加交變加速電壓的周期與粒子在該磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期相等.故A正確;
B、D、根據(jù)qvmB=m$\frac{{v}_{m}^{2}}{R}$,得vm=$\frac{qBR}{m}$,那么質(zhì)子獲得的最大動(dòng)能EKm=$\frac{{q}^{2}{B}^{2}{R}^{2}}{2m}$,與加速的電壓無關(guān),與磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小有關(guān),故B正確,D錯(cuò)誤;
C、回旋加速器是利用電場(chǎng)加速,磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)來加速粒子,電場(chǎng)中不改變方向.故C錯(cuò)誤;
故選:AB.

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道回旋加速器運(yùn)用電場(chǎng)加速,磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)來加速帶電粒子,但要注意粒子射出的動(dòng)能與加速電壓無關(guān),與磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小有關(guān).

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.假設(shè)地球可視為質(zhì)量均勻分布的球體,已知地球表面重力加速度在兩極的大小為g0,赤道的大小為g;地球自轉(zhuǎn)的周期為T,引力常量為G.則地球的密度為(  )
A.$\frac{3π({g}_{0}-g)}{G{T}^{2}{g}_{0}}$B.$\frac{3π{g}_{0}}{G{T}^{2}({g}_{0}-g)}$C.$\frac{3π}{G{T}^{2}}$D.$\frac{3π{g}_{0}}{G{T}^{2}g}$

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11.民族運(yùn)動(dòng)會(huì)上有一騎射項(xiàng)目,運(yùn)動(dòng)員騎在奔跑的馬上,彎弓放箭射擊側(cè)向的固定目標(biāo).假設(shè)運(yùn)動(dòng)員由A點(diǎn)沿AB方向騎馬奔馳的速度為v1,運(yùn)動(dòng)員靜止時(shí)射出的弓箭速度為v2,跑道離固定目標(biāo)m的最近距離為d.不計(jì)空氣阻力和弓箭重力的影響,v2>v1.下列說法正確的是( 。
A.弓箭射中目標(biāo)的最短時(shí)間為$\frac6yjb68o{{v}_{1}}$
B.弓箭射中目標(biāo)最短時(shí)間內(nèi)的位移為$\fracchcc4zu{{v}_{1}}$$\sqrt{{{v}_{1}}^{2}+{{v}_{2}}^{2}}$
C.弓箭射中目標(biāo)的最小位移為$\frac{d{v}_{2}}{{v}_{1}}$
D.弓箭射中目標(biāo)的位移最小時(shí)需要時(shí)間為$\fracg9wcfnv{\sqrt{{{v}_{2}}^{2}-{{v}_{1}}^{2}}}$

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8.2015年6月16日,中核集團(tuán)面向全球組織召開“華龍一號(hào)”技術(shù)推介會(huì),推介中國的先進(jìn)三代核電--“華龍一號(hào)”技術(shù),以及中國裝備制造能力,向全球提供核電一體化方案,開啟中國核電“一帶一路”布局.下列關(guān)于核反應(yīng)的說法中正確的是( 。
A.目前已建成的核電站的能量都來自于重核裂變
B.重核裂變釋放出大量的能量,產(chǎn)生明顯的質(zhì)量虧損,所以核子數(shù)減少
C.由圖可知,原子D和E聚變成原子核F要吸收能量
D.由圖可知,原子核A裂變成原子核B和C要放出核能

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15.粗糙的硬桿水平固定,質(zhì)量為m1的帶孔小球A套在桿上(孔的直徑大于桿的直徑).B球質(zhì)量為m2,與A球之間用輕繩連接,用豎直向上的力F作用在B球上,繩剛好伸直,如圖所示.現(xiàn)保持繩的方向不變,將力F的方向緩慢向右偏轉(zhuǎn)一個(gè)小角度,在此過程中A球沒有發(fā)生滑動(dòng),則( 。
A.F將增大
B.繩中的張力先增大后減小
C.A球所受摩擦力增大
D.在此過程中桿對(duì)A的彈力方向不可能改變

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5.如圖所示,在圓形空間區(qū)域內(nèi)存在關(guān)于直徑ab對(duì)稱、方向相反的兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng),兩磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,一金屬導(dǎo)線制成的圓環(huán)剛好與磁場(chǎng)邊界重合,下列說法正確的是( 。
A.若使圓環(huán)向右平動(dòng),感應(yīng)電流先沿逆時(shí)針方向后沿順時(shí)針方向
B.若使圓環(huán)豎直向上平動(dòng),感應(yīng)電流始終沿逆時(shí)針方向
C.若圓環(huán)以ab為軸轉(zhuǎn)動(dòng),a點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì)
D.若圓環(huán)以ab為軸轉(zhuǎn)動(dòng),b點(diǎn)的電勢(shì)高于a點(diǎn)的電勢(shì)

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12.2015年10月8日,廈門國際高爾夫球公開賽在海滄東方高爾夫球場(chǎng)舉行.一參賽球員從高為20m的高處以某一初速度將高爾夫球水平擊出,高爾夫球在空中沿水平方向運(yùn)動(dòng)20$\sqrt{5}$m后,恰好落到球洞里.不計(jì)空氣阻力的作用,重力加速度g取10m/s2.則高爾夫球( 。
A.在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是4s
B.被擊出時(shí)的水平速度大小是50m/s
C.落入球洞前瞬間豎直方向的速度大小是15m/s
D.落入球洞前瞬間的速度大小是30m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.如圖1所示,匝數(shù)200匝的圓形線圈,面積為50cm2,放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線圈平面始終與磁場(chǎng)方向垂直,并設(shè)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為正.線圈的電阻為0.5Ω,外接電阻R=1.5Ω.當(dāng)穿過線圈的磁場(chǎng)按圖2所示的規(guī)律變化時(shí),求:

(1)0.1s~0.3s內(nèi)a、b兩點(diǎn)哪一點(diǎn)的電勢(shì)高?
(2)求0.3s~0.5s內(nèi)通過R電流的大;
(3)求電阻R所消耗的電功率.

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10.如圖所示,三個(gè)共點(diǎn)力F1、F2與 F3作用在同一個(gè)質(zhì)點(diǎn)上,其中,F(xiàn)1與F2共線且反向,F(xiàn)3與F1垂直,F(xiàn)1=10N、F2=4N、F3=8N.則質(zhì)點(diǎn)所受的合力大小為( 。
A.22NB.10NC.6ND.14N

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