17．回旋加速器工作原理示意圖如圖所示，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場與盒面垂直，兩盒間的狹縫很小，粒子穿過的時間可忽略，它們接在電壓為U、頻率為f的交流電源上，若A處粒子源產(chǎn)生的質(zhì)子在加速器中被加速，下列說法正確的是（　　）
A．若只增大交流電壓U，則質(zhì)子獲得的最大動能增大
B．若只增大交流電壓U，則質(zhì)子在回旋加速器中運行時間會變短
C．若磁感應(yīng)強度B增大，交流電頻率f必須適當(dāng)增大才能正常工作
D．不改變磁感應(yīng)強度B和交流電頻率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，此時運動的半徑等于D形盒的半徑，再推導(dǎo)出動能表達(dá)式，從而即可不解．

解答 解：A、當(dāng)粒子從D形盒中出來時速度最大，根據(jù)qvmB=m$\frac{{v}_{m}^{2}}{R}$，得vm=$\frac{qBR}{m}$，那么質(zhì)子獲得的最大動能EKm=$\frac{{q}^{2}{B}^{2}{R}^{2}}{2m}$，則最大動能與交流電壓U無關(guān)．故A錯誤．
    B、根據(jù)T=$\frac{2πm}{Bq}$，若只增大交變電壓U，不會改變質(zhì)子在回旋加速器中運行的周期，但加速次數(shù)減少，則運行時間也會變短．故B正確．
    C、根據(jù)T=$\frac{2πm}{Bq}$，若磁感應(yīng)強度B增大，那么T會減小，只有當(dāng)交流電頻率f必須適當(dāng)增大才能正常工作．故C正確．
    D、帶電粒子在磁場中運動的周期與加速電場的周期相等，根據(jù)T=$\frac{2πm}{Bq}$知，換用α粒子，粒子的比荷變化，周期變化，回旋加速器需改變交流電的頻率才能加速α粒子．故D錯誤．
故選：BC．

點評 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，從而得出最大動能的表達(dá)式，以及知道回旋加速器粒子在磁場中運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

5．在如圖所示的電路中，電源電動勢E=10V，內(nèi)阻r未知，R1是阻值為9Ω的定值電阻，R2是由某金屬氧化物制成的導(dǎo)體棒，可視為非純電阻，實驗證明通過R2的電流I和它兩端電壓U遵循I=0.1U3的規(guī)律．閉合開關(guān)S后，理想電流表的示數(shù)為0.8A．求：
（1）R1、R2消耗的電功率P1、P2
（2）電源的內(nèi)阻r．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．物理課上老師拿出了如圖所示的一套實驗裝置問同學(xué)們可以用來完成高中物理中的哪些學(xué)生實驗，下面是甲、乙、丙三位同學(xué)的不同構(gòu)想．

（1）甲同學(xué)用圖1此裝置來完成《探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》的實驗．
①要完成該實驗，下列做法正確的是AC（填字母代號）
A．調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與長木板保持平行
B．實驗時，應(yīng)讓小車盡量的靠近打點計時器，且應(yīng)先放開小車再接通打點計時器的電源
C．在調(diào)節(jié)木板傾斜度平衡小車受到的摩擦力時，不應(yīng)將鉤碼通過定滑輪拴在小車上
D．通過增減小車上的砝碼改變小車質(zhì)量時，需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度
②設(shè)鉤碼的總質(zhì)量為m，小車和砝碼的總質(zhì)量為M，實驗中要進(jìn)行m和M的選取，以下最合理的一組是：C
A．M=200g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
B．M=200g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
C．M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
D．M=400g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
（2）乙同學(xué)用該裝置來完成《探究繩的拉力做功與小車動能變化的關(guān)系》的實驗．
平衡摩擦力后，當(dāng)他用多個鉤碼牽引小車時，發(fā)現(xiàn)小車運動過快，致使打出的紙帶上點數(shù)較少，難以選到合適的點來計算小車的速度，在保證所掛鉤碼數(shù)目不變的條件下，請你利用本實驗的器材提出一個解決辦法：在小車上加適量鉤碼．
（3）丙同學(xué)用該裝置來完成《驗證機(jī)械能守恒定律》的實驗．
①實驗中得到了一條紙帶如圖2所示，選擇點跡清晰且便于測量的連續(xù)7個點（標(biāo)號0～6），測出0到1、2、3、4、5、6點的距離分別為d1、d2、d3、d4、d5、d6，打點周期為T．則打下點2時小車的速度v2=$\frac{7lsz4mz_{3}-jiq9nkh_{1}}{2T}$；若測得小車的質(zhì)量為M、鉤碼的總質(zhì)量為m，打下點1和點5時小車的速度分別用v1、v5表示，已知重力加速度為g，若不計一切阻力，則驗證點1與點5間系統(tǒng)的機(jī)械能守恒的關(guān)系式可表示為$mg（zm2ugtl_{5}-cbjbyln_{1}）=\frac{1}{2}（M+m）（{v}_{5}^{2}-{v}_{1}^{2}）$（用相關(guān)的字母表示）．
②下列有關(guān)三位同學(xué)都用以上裝置分別完成各自的實驗中你認(rèn)為正確的是：CD
A．實驗中甲必須用天平測出小車的質(zhì)量，乙、丙不需要測出小車的質(zhì)量
B．實驗中甲、乙必須將長木板墊起一定角度以平衡摩擦力，丙不需要平衡摩擦力
C．實驗中甲、乙、丙都要滿足鉤碼的質(zhì)量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量
D．實驗中甲、乙、丙都要先接通電源，再放開小車，且小車要盡量靠近打點計時器．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．在探究加速度與物體所受合外力和質(zhì)量間的關(guān)系時，采用如圖甲所示的實驗裝置，小車及車中的砝碼質(zhì)量用M表示，盤及盤中的砝碼質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動的紙帶由打點計數(shù)器打上的點計算出：
（1）當(dāng)m與M的大小關(guān)系滿足m＜＜M時，才可以認(rèn)為繩子對小車的拉力大小等于盤和砝碼的重力．
（2）一組同學(xué)在先保持盤及盤中的砝碼質(zhì)量一定，探究做加速度與質(zhì)量的關(guān)系，以下做法正確的是：BC
A．平衡摩擦力時，應(yīng)將盤及盤中的砝碼用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上
B．每次改變小車的質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力
C．實驗時，要保證繩和紙帶均與木板平行以減小誤差
D．小車運動的加速度可用天平測出m以及小車質(zhì)量M，直接用公式 a=mg/M求出．
（3）乙圖為本實驗中接在50Hz的低壓交流電上的打點計時器，在紙帶做勻加速直線運動時打出的一條紙帶，圖中所示的是每打5個點所取的計數(shù)點，但第3個計數(shù)點沒有畫出，設(shè)計數(shù)點1和2間距為S1，計數(shù)點4和5間距為S4由圖數(shù)據(jù)可得計算加速度的表達(dá)式是$a=\frac{{s}_{4}-{s}_{1}}{3{T}^{2}}$：該物體的加速度為0.74m/s2；（所有結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

12．如圖 （a）為某同學(xué)設(shè)計的“探究加速度與物體所受合力F及質(zhì)量m的關(guān)系”實驗裝置簡圖，A為小車，B為電火花打點計時器，C為裝有砝碼的小桶，D為一端帶有定滑輪的長方形木板．在實驗中近似認(rèn)為細(xì)線對小車?yán)的大小等于砝碼和小桶的總重力，小車運動加速度a可用紙帶上的點求得．
（1）實驗過程中，電火花打點計時器應(yīng)接在交流（選填“直流”或“交流”）電源上．調(diào)整定滑輪的高度，使細(xì)線與木板平行．
（2）圖（b）是實驗中獲取的一條紙帶的一部分，電火花打點計時器的電源頻率為50Hz，其中0、1、2、3、4是計數(shù)點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點（圖中未標(biāo)出），計數(shù)點間的距離如圖所示，打“3”計數(shù)點時小車的速度大小為0.26m/s，由紙帶求出小車的加速度的大小a=0.50m/s2．（計算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）
（3）在“探究加速度與合外力的關(guān)系”時，保持小車的質(zhì)量不變，改變小桶中砝碼的質(zhì)量，當(dāng)時小桶及桶中砝碼重力近似等于小車所受拉力；該同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F關(guān)系圖線如圖（c）所示，該圖線不通過坐標(biāo)原點，試分析圖線不通過坐標(biāo)原點的原因為平衡摩擦力過度．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

2．關(guān)于力的合成與分解，下列說法正確的是（　　）
①分力一定時，合力大小隨兩力夾角增大而減小
②合力的大小可能小于分力中最小者
③一個力在分解的時候只能分解為兩個分力
④力的合成只有唯一解．
A．①②③B．①②④C．②③④D．①③④

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．將重物豎直提起，先是從靜止開始勻加速上升，緊接著勻速上升．如果前后兩過程的運動時間相同，不計空氣阻力，則以下說法正確是（　　）
A．加速過程中拉力的功比勻速過程中拉力的功大
B．勻速過程中拉力的功比加速過程中拉力的功多
C．兩過程中拉力的功一樣多
D．上述三種情況都有可能

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

6．在汽車車頂用細(xì)線懸掛一小球，當(dāng)汽車做勻變速直線運動時，懸線將與豎直方向成某一固定角度，如圖所示．若在汽車底板上還有一個跟其相對靜止的物體m，則關(guān)于汽車的運動情況和物體m的受力情況，正確的說法是（　�。�
A．汽車可能向右做勻加速運動
B．汽車可能向左做勻減速運動
C．m除受到重力和底板的支持力作用外，還一定受到向有的摩擦力作用
D．m除受到重力和底板的支持力作用外，還可能受到向左的摩擦力作用

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

7．如圖所示，一個傾角為θ=30°，長度為L=10m的斜面固定在水平地面上，將一個質(zhì)量m=1kg的小滑塊放在斜面上，向下輕輕一推，它剛好能勻速下滑，如果用大小為F=20N的力，平行于斜面向上拉物體，讓物體從斜面底端由靜止開始運動．g取10m/s2
（1）小滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ；
（2）若力F一直作用在小滑塊上，則小滑塊到達(dá)斜面頂端時的速度大��；
（3）要使小滑塊能夠到達(dá)斜面頂端，力F作用的時間至少多長．

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同步練習(xí)冊答案