【題目】勞倫斯和利文斯設(shè)計(jì)出回旋加速器，工作原理示意圖如圖所示：置于高真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過(guò)的時(shí)間可忽略。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與盒面垂直，加速電壓為U。若D型盒圓心A處粒子源產(chǎn)生的粒子質(zhì)量為m、電荷量為+q，初速度為零，在加速器中被加速，且加速過(guò)程中不考慮重力的影響，則下列說(shuō)法正確的是

A. 隨著速度的增加，帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期越來(lái)越短

B. 質(zhì)子第2次和第1次經(jīng)過(guò)兩D形盒間狹縫后軌道半徑之比為2：1

C. 質(zhì)子離開回旋加速器時(shí)的最大動(dòng)能與加速電壓U成正比

D. 質(zhì)子被加速后的最大動(dòng)能等于

【答案】D

【解析】

回旋加速器的工作條件是電場(chǎng)的變化周期與粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期相等．回旋加速器運(yùn)用電場(chǎng)加速磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)來(lái)加速粒子，根據(jù)洛倫茲力提供向心力可以求出粒子的最大速度，從而求出最大動(dòng)能。

A.根據(jù)粒子圓周運(yùn)動(dòng)的周期公式：，T與粒子的速度大小無(wú)關(guān)，所以粒子在回旋加速器中運(yùn)行的周期不變，故A錯(cuò)誤；

B.粒子在加速電場(chǎng)中做勻加速運(yùn)動(dòng)，在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理：，可得：，質(zhì)子第1次和第2次經(jīng)過(guò)D形盒狹縫的速度比為：，根據(jù)，可得半徑比為：，故B錯(cuò)誤；

CD.根據(jù)， R是D形金屬盒的半徑，知質(zhì)子獲得的最大速度，則最大動(dòng)能：，與加速的電壓無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤，D正確。

所以D正確，ABC錯(cuò)誤。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在水平桌面上固定一個(gè)輕質(zhì)滑輪，其邊緣系著不可伸長(zhǎng)的輕繩，繩的另一端系著一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊，物塊的質(zhì)量m=l kg。當(dāng)滑輪以角速度ω=4 rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物塊被帶動(dòng)一起旋轉(zhuǎn)，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，二者角速度相同。此時(shí)物塊距離滑輪中心O的距離為R=15 cm，繩子與滑輪邊緣相切，如圖所示。突然繩子斷裂，物塊在桌面上沿直線運(yùn)動(dòng)s =10 cm后，速度減為零。重力加速度g= 10 m/s2，求

（1）物塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；

（2）穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，繩子的拉力T和繩子與滑輪的切點(diǎn)到物塊的距離l。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，“冰雪游樂場(chǎng)”滑道O點(diǎn)的左邊為水平滑道，右邊為高度h = 3.2m的曲面滑道，左右兩邊的滑道在O點(diǎn)平滑連接。小孩乘坐冰車由靜止開始從滑道頂端出發(fā)，經(jīng)過(guò)O點(diǎn)后與處于靜止?fàn)顟B(tài)的家長(zhǎng)所坐的冰車發(fā)生碰撞，碰撞后小孩及其冰車恰好停止運(yùn)動(dòng)。已知小孩和冰車的總質(zhì)量m = 30kg，家長(zhǎng)和冰車的總質(zhì)量為M = 60kg，人與冰車均可視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)一切摩擦阻力，取重力加速度g = 10 m/s2，求：

(1)小孩乘坐冰車經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)的速度大��；

(2)碰撞后家長(zhǎng)和冰車共同運(yùn)動(dòng)的速度大��；

(3)碰撞過(guò)程中小孩和家長(zhǎng)（包括各自冰車）組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在一直角坐標(biāo)系xoy平面內(nèi)有圓形區(qū)域，圓心在x軸負(fù)半軸上，P、Q是圓上的兩點(diǎn)，坐標(biāo)分別為P（-8L，0），Q（-3L，0）。y軸的左側(cè)空間，在圓形區(qū)域外，有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于xoy平面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，y軸的右側(cè)空間有一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于xoy平面向外�，F(xiàn)從P點(diǎn)沿與x軸正方向成37°角射出一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子，帶電粒子沿水平方向進(jìn)入第一象限，不計(jì)粒子的重力。求：

（1）帶電粒子的初速度；

（2）粒子從P點(diǎn)射出到再次回到P點(diǎn)所用的時(shí)間。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，帶電小球a由絕緣細(xì)線PM和PN懸掛而處于靜止?fàn)顟B(tài)，其中PM水平，地面上固定一絕緣且內(nèi)壁光滑的圓弧細(xì)管道GH，圓心P與a球位置重合，管道底端H與水平地面相切，一質(zhì)量為m可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球b從G端口由靜止釋放，當(dāng)小球b運(yùn)動(dòng)到H端時(shí)對(duì)管道壁恰好無(wú)壓力，重力加速度為g。在小球b由G滑到H過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是

A. 小球b機(jī)械能逐漸減小

B. 小球b所受庫(kù)侖力大小始終為2mg

C. 小球b加速度大小先變大后變小

D. 細(xì)線PM的拉力先增大后減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)靜止的放射性原子核(X)發(fā)生了一次α衰變。放射出的α粒子(He)在與磁場(chǎng)垂直的平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑為R。以m、q分別表示α粒子的質(zhì)量和電荷量，生成的新核用Y表示。下面說(shuō)法正確的是

A. 發(fā)生衰變后產(chǎn)生的α粒子與新核Y在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡正確的是圖丙

B. 新核Y在磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為RY＝

C. α粒子的圓周運(yùn)動(dòng)可以等效成一個(gè)環(huán)形電流，且電流大小為I＝

D. 若衰變過(guò)程中釋放的核能都轉(zhuǎn)化為α粒子和新核的動(dòng)能，則衰變過(guò)程中的質(zhì)量虧損為Δm＝

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示電路中，定值電阻，電源內(nèi)阻為r，閉合電鍵S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)的過(guò)程中，圖乙中三條圖線分別表示了三個(gè)電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的情況，理想電壓表V1、V2、V3示數(shù)變化量的絕對(duì)值分別為、、，理想電流變A示數(shù)變化量的絕對(duì)值為，下列說(shuō)法正確的是

A. 電流表A的示數(shù)增大

B. 圖線c表示的是電壓表V1的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的情況

C. 與比值大于r

D. 此過(guò)程中電壓表V3示數(shù)的變化量△U3和電流表A示數(shù)的變化量△I的比值的絕對(duì)值不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在電場(chǎng)中把2.0×10-9C的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，靜電力做功1.5×10-7J。再把這個(gè)電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，靜電力做功–4.0×10-7J。求：

（1）A、B、C三點(diǎn)中哪點(diǎn)電勢(shì)最高？

（2）A、C間的電勢(shì)差是多大？

（3）把–1.5×10-9C的電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，靜電力做多少功？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，三根相互平行的固定長(zhǎng)直導(dǎo)線L1、L2和L3兩兩等距，通過(guò)L1、L2、L3中的電流大小相等，L1、L2中的電流方向垂直紙面向里，L3中的電流方向垂直紙面向外，在三根導(dǎo)線與紙面的交點(diǎn)所構(gòu)成的等邊三角形的中心上放有一電流方向垂直紙面向外的通電長(zhǎng)直導(dǎo)線則該導(dǎo)線受到的安培力的方向?yàn)?/span>

A. 指向L1 B. 指向L2 C. 背離L3 D. 指向L3

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