【題目】物理研究中,粒子回旋加速器起著重要作用,下左圖為它的示意圖。它由兩個(gè)鋁制的D形盒組成,兩個(gè)D形盒正中間開(kāi)有一條狹縫。兩個(gè)D形盒處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中并接有高頻交變電壓。右圖為俯視圖,在D形盒上半面中心S處有一正粒子源,它發(fā)出的正粒子,經(jīng)狹縫電壓加速后,進(jìn)入D形盒中。在磁場(chǎng)力的作用下運(yùn)動(dòng)半周,再經(jīng)狹縫電壓加速。如此周而復(fù)始,最后到達(dá)D形盒的邊緣,獲得最大速度,由導(dǎo)出裝置導(dǎo)出。己知正離子電荷量為q,質(zhì)量為m,加速時(shí)電極間電壓大小為U,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,D形盒的半徑為R。每次加速的時(shí)間極短,可忽略不計(jì)。正粒子從離子源出發(fā)時(shí)的初速度為零,不計(jì)粒子所受重力。則(

A. 高頻交變電壓變化的周期為

B. 粒子可能獲得的最大動(dòng)能為

C. 粒子第1次與第n次在下半盒中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑之比為

D. 粒子在回旋加速器中的總的時(shí)間為

【答案】C

【解析】

加速電場(chǎng)變化的周期與粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)周期相等,則有:,A錯(cuò)誤粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則有,解得,粒子獲得的最大動(dòng)能,故B錯(cuò)誤;粒子在電場(chǎng)中第一次加速則有,解得,則粒子以第一次在下半盒中運(yùn)動(dòng),根據(jù),解得;粒子在第n次進(jìn)入下半盒運(yùn)動(dòng)前,已在電場(chǎng)中加速了(2n-1)次,則有,解得,則半徑為故半徑之比為,C正確;粒子在加速器中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為D錯(cuò)誤;選C.

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】用圖示裝置做探究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中,下列選項(xiàng)中的會(huì)增大實(shí)驗(yàn)誤差的是_______

A. 弧形軌道末端不水平

B. 弧形軌道不光滑

C. 實(shí)驗(yàn)小球?yàn)榕菽?/span>

D. 每次從同一高度無(wú)初速釋放小球

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】(1)在做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí),讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動(dòng),通過(guò)描點(diǎn)法畫小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡.為了能較準(zhǔn)確地描繪運(yùn)動(dòng)軌跡,下面列出了一些操作要求,將你認(rèn)為正確的選項(xiàng)前面的字母填在橫線上______

A.調(diào)節(jié)斜槽使其末端保持水平

B.每次釋放小球的位置可以不同

C.每次必須由靜止釋放小球

D.記錄小球位置用的鉛筆每次必須嚴(yán)格地等距離下降

E.小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不應(yīng)與木板上的白紙相接觸

F.將球的位置記錄在紙上后,取下紙,用直尺將點(diǎn)連成折線

(2)一個(gè)同學(xué)在《研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)》實(shí)驗(yàn)中,只畫出了如圖所示的一部分曲線,于是他在曲線上取水平距離相等的三點(diǎn)A、B、C,量得Δs=0.2 m.又量出它們之間的豎直距離分別為h1=0.1 m,h2=0.2 m,利用這些數(shù)據(jù),可求得:(g=10 m/s2)

①物體拋出時(shí)的初速度為_______m/s

②物體經(jīng)過(guò)B時(shí)速度為________m/s.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】要測(cè)繪一個(gè)額定電壓是3v,額定電流是0.2A的小燈泡的伏安特性曲線,燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3V,并便于操作。已選用的器材有:

電池組(電動(dòng)勢(shì)為4.5V,內(nèi)阻約1Ω);

電流表(量程為0~250mA.內(nèi)阻約5Ω);

電壓表(量程為0~3V.內(nèi)限約3kΩ);

電鍵一個(gè)、導(dǎo)線若干。

滑動(dòng)變阻器(最大阻值20Ω, 額定電流1A)

(1)實(shí)驗(yàn)的電路圖應(yīng)選用下列的圖__________(填字母代號(hào))。

(2)實(shí)驗(yàn)得到小燈泡的伏安特性曲線如圖所示。如果這個(gè)小燈泡兩端所加電壓為1V,則小燈泡在該溫度時(shí)的電阻是________Ω。隨著電壓增大,溫度升高,小燈泡的電阻_______。(填增大”,“減小不變”)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】兩個(gè)等量同種電荷固定于光滑水平面上,其連線中垂線上有A、BC三點(diǎn),如圖甲所示,一個(gè)電荷量為2C,質(zhì)量為1kg的小物塊從C點(diǎn)靜止釋放,其運(yùn)動(dòng)的圖象如圖乙所示,其中B點(diǎn)處為整條圖線切線斜率最大的位置圖中標(biāo)出了該切線則下列說(shuō)法正確的是  

A. B點(diǎn)為中垂線上電場(chǎng)強(qiáng)度最大的點(diǎn),場(chǎng)強(qiáng)

B. CA的過(guò)程中物塊的電勢(shì)能先減小后變大

C. C點(diǎn)到A點(diǎn)電勢(shì)逐漸升高

D. A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一個(gè)電阻值為R、匝數(shù)為n的圓形金屬線圈與阻值為2R的電阻R1連接成閉合回路.線圈的半徑為r1.在線圈中半徑為r2的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖線如圖(b)所示.圖線與橫、縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)分別為t0B0.導(dǎo)線的電阻不計(jì).在0t1時(shí)間內(nèi),下列說(shuō)法正確的是( )

A. R1中電流的方向由ab通過(guò)R1

B. 電流的大小為

C. 線圈兩端的電壓大小為

D. 通過(guò)電阻R1的電荷量

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在磁感應(yīng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)長(zhǎng)方形金屬線圈abcd,匝數(shù),ad邊長(zhǎng),ab邊長(zhǎng)。線圈的ad邊與磁場(chǎng)的左側(cè)邊界重合,如圖所示,線圈的電阻.用外力把線圈從左側(cè)邊界勻速平移出磁場(chǎng),速度大小為。試求在線圈勻速平移出磁場(chǎng)的過(guò)程中:

1)線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)大;

2b、c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差;

3)外力對(duì)線圈所做的功;

4)通過(guò)線圈導(dǎo)線某截面的電量。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】(一)利用多用電表測(cè)量一個(gè)未知電阻的阻值,由于第一次選擇的歐姆擋不夠合適,又改換另一歐姆擋測(cè)量,兩次測(cè)量時(shí)電表指針?biāo)傅奈恢萌鐖D甲中的虛線所示,下面列出這兩次測(cè)量中的有關(guān)操作:

A.將兩根表筆短接,并調(diào)零

B.將兩根表筆分別跟被測(cè)電阻的兩端接觸,觀察指針的位置

C.記下電阻值

D.將多用電表面板上旋鈕旋到R×100

E.將多用電表面板上旋鈕旋到R×10

F.將多用電表面板上旋鈕旋到OFF

(1)根據(jù)上述有關(guān)操作將兩次的合理實(shí)驗(yàn)步驟按順序?qū)懗觯ɡ蒙鲜霾僮黜?xiàng)目前面的字母表示,且可以重復(fù)使用)________。

(2)該電阻的阻值是________ Ω。

(二)如圖乙所示為一正在測(cè)量中的多用電表表盤。

(1)如果是用10 Ω擋測(cè)量電阻,則讀數(shù)為________Ω。

(2)如果是用直流10 mA擋測(cè)量電流,則讀數(shù)為______mA。

(3)如果是用直流5 V擋測(cè)量電壓,則讀數(shù)為________V。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】有一個(gè)小燈泡上標(biāo)有“4V,2W”的字樣,現(xiàn)在要用伏安法描繪這個(gè)小燈泡的伏安特性曲線,現(xiàn)有下列器材供選用:

A.電壓表V1(0~6V,內(nèi)阻約10kΩ)

B.電壓表V1(0~15V,內(nèi)阻約20kΩ)

C.電流表A1(0~0.3A,內(nèi)阻約1Ω)

D.電流表A2(0~0.6V,內(nèi)阻約0.4Ω)

E.滑動(dòng)變阻器R1(0~10Ω)F.滑動(dòng)變阻器R2(0~100Ω)

G.學(xué)生電源(直流6V)、開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線

為了調(diào)節(jié)方便,測(cè)量盡可能準(zhǔn)確,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用電壓表_________,電流表 _______ ,滑動(dòng)變阻器 ______。(填器材前的選項(xiàng)符號(hào))

為使實(shí)驗(yàn)誤差盡量減小,要求從零開(kāi)始奪取幾組數(shù)據(jù),請(qǐng)用中所選的儀器在答題卡的虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖 _______________。

③P為右圖中圖線上的一點(diǎn),PN為圖線上P點(diǎn)的切線,則由圖可知:隨著所加電壓的增加,小燈泡的電阻將 ______ (增大”“減小不變”),對(duì)應(yīng)P點(diǎn),小燈泡的電阻值約為_______ Ω。(保留三位有效數(shù)字)

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