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4.回旋加速器是加速帶電粒子的裝置,其核心部分是分別與高頻交流電源兩極相連接的兩個D形金屬盒,兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場,使粒子在通過狹縫時都能得到加速,兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場中,如圖所示.設(shè)D形盒半徑為R.若用回旋加速器加速質(zhì)子時,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,高頻交流電頻率為f.則下列說法正確的是( �。�
A.質(zhì)子的回旋頻率等于2f
B.質(zhì)子被電場加速的次數(shù)與加速電壓有關(guān)
C.質(zhì)子被加速后的最大速度不可能超過2πfR
D.不改變B和f,該回旋加速器也能用于加速α粒子

分析 回旋加速器粒子在磁場中運(yùn)動的周期和高頻交流電的周期相等,當(dāng)粒子從D形盒中出來時,速度最大,此時運(yùn)動的半徑等于D形盒的半徑.

解答 解:A、回旋加速器粒子在磁場中運(yùn)動的周期和高頻交流電的周期相等,帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中回旋頻率等于f,故A錯誤.
    B、根據(jù)qvmB=mv2mR,得vm=qBRm,與加速的電壓無關(guān),然而一次加速,則有qU=12mv2,因此質(zhì)子被電場加速的次數(shù)與加速電壓有關(guān).故B正確.
    C、當(dāng)粒子從D形盒中出來時速度最大,vm=2πRT=2πfR.故C正確.
    D、根據(jù)T=2πmqB,知質(zhì)子換成α粒子,比荷發(fā)生變化,則在磁場中運(yùn)動的周期發(fā)生變化,回旋加速器粒子在磁場中運(yùn)動的周期和高頻交流電的周期相等,故需要改變磁感應(yīng)強(qiáng)度或交流電的周期.故D錯誤.
故選:BC.

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵知道當(dāng)粒子從D形盒中出來時,速度最大.以及知道回旋加速器粒子在磁場中運(yùn)動的周期和高頻交流電的周期相等.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.用輕繩系著裝有水的小桶(裝有水的小桶可看作質(zhì)點(diǎn)),在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動.水的質(zhì)量m=0.5kg,繩長l=90cm,取g=10m/s2
(1)試求水桶運(yùn)動到最高點(diǎn)時水不流出的最小速率.
(2)如果水桶運(yùn)動到最低點(diǎn)時的速率v=6m/s,試求水對桶底的壓力.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.如圖所示,極地衛(wèi)星的運(yùn)行軌道平面通過地球的南北兩極(軌道可視為圓軌道),若已知一個極地衛(wèi)星從北緯30°的正上方,按圖示方向(逆時針方向)第一次運(yùn)行至南緯60°正上方時所用時間為t,地球半徑為R(地球可看做均勻球體),地球表面的重力加速度為g,不考慮地球的自轉(zhuǎn),引力常量為G,求:
(1)地球的質(zhì)量M;
(2)該衛(wèi)星距地面的高度h.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

12.兩塊相同的直角棱鏡與一塊等腰棱鏡拼接成如圖所示的組合棱鏡,稱為直視棱鏡.在主截面內(nèi),與底面平行的光線由左方射入棱鏡,光線等高地從右面棱鏡平行射出,猶如棱鏡不存在一樣.已知直角棱鏡的折射率為n1=2,等腰棱鏡的折射率為n2=3,不考慮底面的發(fā)射,求等腰棱鏡的頂角α.(當(dāng)光以入射角θ1從折射率為n1的介質(zhì)入射到折射率為n2的介質(zhì)中時,折射角為θ2,則它們滿足關(guān)系式n1•sinθ1=n2•sinθ2

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

9.1970年4月24日,我國自行設(shè)計(jì)、制造的第一顆人造衛(wèi)星“東方紅一號”發(fā)射成功,開創(chuàng)了我國航天事業(yè)的新紀(jì)元.“東方紅一號”的運(yùn)行軌道為橢圓軌道,其近地點(diǎn)M和遠(yuǎn)地點(diǎn)N的高度分別為439km和2384km,則( �。�
A.衛(wèi)星在M點(diǎn)的機(jī)械能大于N點(diǎn)的機(jī)械能
B.衛(wèi)星在M點(diǎn)的角速度大于N點(diǎn)的角速度
C.衛(wèi)星在M點(diǎn)的加速度大于N點(diǎn)的加速度
D.衛(wèi)星在N點(diǎn)的速度大于7.9 km/s

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

16.為了演示大氣壓隨高度而變化的現(xiàn)象,某同學(xué)采用了如圖所示的裝置,圖中A為保溫瓶(容積為2.5L),B為橡皮塞,C為長約30cm的直角轉(zhuǎn)彎玻璃管(橫截面積為0.125cm2),d是一小段有顏色的水柱,手持保溫瓶,盡量讓玻璃管保持水平,當(dāng)人由下蹲變?yōu)檎玖⒃賹㈦p手舉起的過程中,管中水柱會有比較明顯外移,從而顯示了大氣壓隨高度而變化的現(xiàn)象.
(1)當(dāng)該同學(xué)拿著保溫瓶上樓時,發(fā)現(xiàn)每上一層樓,水柱在水平管內(nèi)都會移動相同的距離,由此他判斷出地面附近的大氣壓隨高度h的變化最接近圖(b)中的B(只需填字母,并設(shè)地面大氣壓為760mmHg)

(2)若將玻璃管管口略向下傾斜,大氣壓隨高度h的變化最接近圖A.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.如圖所示,在光滑的水平面上,有一質(zhì)量為M=3kg的薄板和質(zhì)量m=1kg的物塊,都以v=4m/s的初速度朝相反方向運(yùn)動,它們之間有摩擦,當(dāng)薄板的速度為2.4m/s時,物塊的運(yùn)動情況是( �。�
A.做加速運(yùn)動B.做減速運(yùn)動
C.做勻速運(yùn)動D.以上運(yùn)動都有可能

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

14.一列簡諧橫波,某時刻的圖象如圖甲所示,從該時刻開始計(jì)時,波上A質(zhì)點(diǎn)的振動圖象如圖乙所示,則以下說法正確的是( �。�
A.這列波沿x軸正向傳播
B.這列波的波速是25m/s
C.質(zhì)點(diǎn)P將比質(zhì)點(diǎn)Q先回到平衡位置
D.經(jīng)過△t=0.4s,A質(zhì)點(diǎn)通過的路程為4m
E.經(jīng)過△t=0.8s,A質(zhì)點(diǎn)通過的位移為8m

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