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【題目】回旋加速器的工作原理如圖所示:真空容器D形盒放在與盒面垂直的勻強磁場中.兩盒間狹縫間距很小,粒子從粒子源A處(D形盒圓心)進入加速電場(初速度近似為零).D形盒半徑為R,粒子質量為m、電荷量為+q,加速器接電壓為U的高頻交流電源.若相對論效應、粒子所受重力和帶電粒子穿過狹縫的時間均不考慮.下列論述正確的是

A.交流電源的頻率可以任意調節(jié)不受其他條件的限制

B.增大磁感應強度B,粒子被加速后獲得的最大動能增大

C.增大電壓U,粒子被加速后獲得的最大動能增大

D.增大UB,粒子在D型盒內運動的總時間t 都減少

【答案】B

【解析】

A.根據回旋加速器的原理,每轉一周粒子被加速兩次,交流電完成一次周期性變化,粒子做圓周運動洛倫茲力提供向心力,則有:

解得:

粒子做圓周運動的周期:

交流電源的頻率:

解得:

可知交流電源的頻率不可以任意調節(jié)。故A錯誤;

BC.質子加速后的最大軌道半徑等于D型盒的半徑,洛倫茲力提供向心力,則有:

解得粒子的最大運行速度:

質子獲得的最大動能:

解得:

可知增大磁感應強度B,粒子被加速后獲得的最大動能增大,粒子被加速后獲得的最大動能與加速電壓無關。故B正確,C錯誤;

D.質子完成一次圓周運動被電場加速2次,由動能定理得:

經過的周期個數(shù)為:

質子在D型盒磁場內運動的時間:

則有:

所以質子在狹縫內運動的時間:

可見U越大,越;B越大,t越大。故D錯誤。

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示,水平面上有A、B兩個小物塊(均視為質點),質量均為,兩者之間有一被壓縮的輕質彈簧(未與A、B連接)。距離物塊AL處有一半徑為L的固定光滑豎直半圓形軌道,半圓形軌道與水平面相切于C點,物塊B的左邊靜置著一個三面均光滑的斜面體(底部與水平面平滑連接)。某一時刻將壓縮的彈簧釋放,物塊A、B瞬間分離,A向右運動恰好能過半圓形軌道的最高點D(物塊AD點后立即撤去),B向左平滑地滑上斜面體,在斜面體上上升的最大高度為LL小于斜面體的高度)。已知A與右側水平面的動摩擦因數(shù),B左側水平面光滑,重力加速度為,求:

(1)物塊A通過C點時對半圓形軌道的壓力大小;

(2)斜面體的質量;

(3)物塊B與斜面體相互作用的過程中,物塊B對斜面體做的功。

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【題目】如圖所示,足夠長的固定斜面的傾角θ=37°,一物體以v0=12m/s的初速度從斜面上A點處沿斜面向上運動;加速度大小為a=8m/s2,g10m/s2.求:

1)物體沿斜面上滑的最大距離x;

2)物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ;

3)物體返回到A處時的速度大小v

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【題目】如圖所示電路中,電源電動勢E恒定,內阻r=1Ω,定值電阻R3=.開關S斷開時與閉合時相比,ab段電路消耗的電功率相等。以下說法中正確的是

A.電阻R1、R2可能分別為

B.電阻R1、R2可能分別為

C.開關S斷開時理想電壓表的示數(shù)一定小于S閉合時的示數(shù)

D.開關S斷開時與閉合時相比,理想電壓表的示數(shù)變化量大小與理想電流表的示數(shù)變化量大小之比一定等于

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【題目】如圖所示,在場強大小為E、方向豎直向上的勻強電場內取一個半徑為R的圓周,圓周所在平面平行于電場方向,O點為該圓周的圓心,A點是圓周上的最低點,B點是圓周上最右側的點.A點有放射源,在圓周所在的平面內沿著垂直于電場向右的方向釋放出相同的帶正電的粒子,這些粒子從A點出發(fā)時的初速度大小各不相同,已知粒子的質量為m,電荷量為q,不計重力.

1)某一粒子的運動軌跡經過圓周上的B,求該粒子從A點出發(fā)時的初速度大小;

2)取圓周上的某點C,OC連線與OA夾角為θ,試寫出粒子經過C點時的動能表達式;

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【題目】如圖所示,一質量為m的木塊靜止在傾角為θ的斜面上。重力加速度為g。下列說法正確的是(

A.斜面對木塊的支持力大小為mgsinθ

B.斜面對木塊的摩擦力大小為mgtanθ

C.增大物塊質量,物塊就會沿斜面向下滑動

D.斜面對木塊的支持力與摩擦力的合力與重力平衡

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【題目】DIS研究一定質量的氣體在體積不變時,其壓強與溫度的關系實驗中,實驗裝置如圖a所示:

(1)圖甲中傳感器A______傳感器,傳感器B______傳感器;

(2)某同學測得壓強與攝氏溫度的數(shù)據,并在P-t坐標系中作圖,獲得如圖b的圖像。圖線延長線與橫軸交點的溫度被開爾文稱為___________,其物理意義是_____

(3)另一同學先后用大小不同的兩個試管甲、乙(V>V),封閉了質量不同,但初始溫度和壓強都相同的同種氣體做實驗。若將測得的壓強P與攝氏溫度t的數(shù)據,在同一P-t坐標系中作圖,得到的圖像應是丙圖中的_______

A. B. C. D.

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【題目】如圖所示的電路中,E為電源,其內阻為r,L為小燈泡(其燈絲電阻可視為不變)R1、R2為定值電阻,R3為光敏電阻,其阻值大小隨所受照射光強度的增大而減小,V為理想電壓表.若將照射R3的光的強度減弱,則

A.電壓表的示數(shù)變大

B.小燈泡變暗

C.通過R2的電流變大

D.電源內阻消耗的功率變大

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【題目】甲、乙兩物體在同一水平面上作勻變速直線運動,甲做加速運動,經過1s速度由4m/s增加到12m/s;乙做減速運動,經過8s速度由20m/s減小到0,則

A.甲的速度變化量大,甲的加速度大

B.甲的速度變化量大,乙的加速度大

C.乙的速度變化量大,甲的加速度大

D.乙的速度變化量大,乙的加速度大

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