【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。它由兩個鋁制的D形盒組成，兩個D形盒正中間開有一條狹縫。兩個D形盒處在勻強(qiáng)磁場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。在磁場力的作用下運動半周，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，加速時電極間電壓大小為U，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，D形盒的半徑為R。每次加速的時間極短，可忽略不計。正粒子從離子源出發(fā)時的初速度為零，不計粒子所受重力。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能為

C. 粒子第1次與第n次在下半盒中運動的軌道半徑之比為

D. 粒子在回旋加速器中的總的時間為

【答案】C

【解析】

加速電場變化的周期與粒子在磁場中運動周期相等，則有：，故A錯誤；粒子在磁場中做勻速圓周運動，則有，解得，粒子獲得的最大動能，故B錯誤；粒子在電場中第一次加速，則有，解得，則粒子以第一次在下半盒中運動，根據(jù)，解得；粒子在第n次進(jìn)入下半盒運動前，已在電場中加速了（2n-1）次，則有，解得，則半徑為，故半徑之比為，故C正確；粒子在加速器中運動的總時間為，故D錯誤；選C.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖甲是“研究平拋物體的運動”的實驗裝置圖

(l）下列說法正確的是_____

A．通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平

B．每次釋放小球的位置可以不同

C．應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滑下

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．斜槽必須光滑

(2）圖乙是正確實驗取得的數(shù)據(jù)，其中O點為拋出點，則此小球做平拋運動的初速度為_____ m/s（g=9.8m/s2）。

(3）在另一次實驗中將白紙換成方格紙，每個格的邊長L=5cm，通過實驗，記錄了小球在運動途中的三個位置，如圖丙所示，則該小球做平拋運動的初速度為_____m/s；B點的豎直分速度為_____m/s,拋出點距A點的水平距離_____ cm，拋出點距A點的豎直距離_____ cm(g=10m/s2）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實驗小組應(yīng)用如圖所示裝置“探究加速度與物體受力的關(guān)系”，已知小車的質(zhì)量為M，砝碼及砝碼盤的總質(zhì)量為m，打點計時器所接的交流電的頻率為f，定滑輪和動滑輪的阻力可忽略不計。實驗步驟如下：

① 按圖所示安裝好實驗裝置，其中與定滑輪及彈簧測力計相連的細(xì)線豎直；

② 調(diào)節(jié)長木板的傾角，輕推小車，使小車能沿長木板向下勻速運動，記下此時彈簧秤示數(shù)；

③ 掛上砝碼盤，接通電源后，再放開小車，打出一條紙帶，記下彈簧秤示數(shù)，由紙帶求出小車的加速度；

④ 改變砝碼盤中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟③，求得小車在不同合力作用下的加速度．

（1）對于該實驗方案，下列說法正確的是_____________。

A．平衡摩擦力時，即②步驟中一定不能掛上砝碼盤

B．與小車相連的輕繩與長木板一定要平行

C．實驗過程中一定要保持

D．小車在運動中，所受到的合力等于彈簧秤示數(shù)F減去小車勻速下滑時彈簧秤示數(shù)，即

（2）實驗中打出的其中一條紙帶如圖所示，則打點計時器在打2計數(shù)點時，小車速度大小計算公式：___________，加速度大小計算公式：____________。（以上公式用字母、和交流電頻率f表示）

（3）若， ， ， ，f=50Hz。則小車的加速度a=___。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

（4）由本實驗得到的數(shù)據(jù)作出小車的加速度a與彈簧測力計的示數(shù)F的關(guān)系圖象，如圖所示，與本實驗相符合的是______．

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個內(nèi)壁光滑的圓錐形筒固定不動且軸線豎直，兩個質(zhì)量相同的球甲、乙緊貼著內(nèi)壁，分別在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運動，半徑R甲＞R乙，則（　�。�

A. 角速度ω甲＞ω乙 B. 對筒壁的彈力N甲＞N乙

C. 加速度a甲＞a乙 D. 線速度v甲＞v乙

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在一個圓形區(qū)域內(nèi)，兩個方向相反且都垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場分布在以直徑為邊界的兩個半圓形區(qū)域Ⅰ、Ⅱ中，已知與的夾角為一質(zhì)量為m、帶電量為的粒子以某一速度從Ⅰ區(qū)的邊緣點處沿與成角的方向射入磁場，隨后該粒子以垂直于的方向經(jīng)過圓心O進(jìn)入Ⅱ區(qū)，最后再從處射出磁場若忽略該粒子重力，則下列說法正確的是　　

A. 粒子在磁場區(qū)域Ⅰ、Ⅱ中的半徑和之比為2：1

B. 粒子在磁場區(qū)域Ⅰ、Ⅱ中圓周運動的周期和之比為1：2

C. 粒子在磁場區(qū)域Ⅰ、Ⅱ中所用的時間和之比為2：1

D. 粒子在磁場區(qū)域Ⅰ、Ⅱ中的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和之比為1：2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在高度為h的同一位置向水平方向同時拋出兩個小球A和B，若A球的初速度vA大于B球的初速度vB，則下列說法中正確的是(　　)

A. A球比B球先落地

B. 在飛行過程中的任一段時間內(nèi)，A球的水平位移總是大于B球的水平位移

C. 若兩球在飛行中同時遇到一堵墻，A球擊中墻的高度大于B球擊中墻的高度

D. 在空中飛行的任意時刻，A球總在B球的水平正前方，且A球的速率總是大于B球的速率

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】描繪平拋運動軌跡的實驗裝置示意如圖。為了保證實驗準(zhǔn)確，在實驗過程中必須采取下列哪些步驟___________。

A. 斜槽末端的切線必須水平

B. 入射小球每次應(yīng)從斜槽上的同一位置由靜止開始釋放

C. 在斜槽末端懸掛重錘以確定豎直方向

D. 固定白紙的木板可以傾斜放置

上圖曲線是某位同學(xué)描繪出的小球做平拋運動的軌跡，圖中坐標(biāo)紙上的小方格每邊長均為5cm，重力加速度取9.8m/s2，則小球做平拋運動的初速度為________m／s。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(1)兩個行星質(zhì)量分別為m1和m2，繞太陽運行的軌道半徑分別是r1和r2，則它們與太陽間的萬有引力之比為________．它們的公轉(zhuǎn)周期之比________．

(2)航天器繞地球做勻速圓周運動時處于完全失重狀態(tài)，物體對支持面幾乎沒有壓力，所以在這種環(huán)境中已經(jīng)無法用天平稱量物體的質(zhì)量。假設(shè)某同學(xué)在這種環(huán)境中設(shè)計了如圖所示的裝置(圖中O為光滑小孔)來間接測量物體的質(zhì)量:給待測物體一個初速度，使它在桌面上做勻速圓周運動。設(shè)航天器中具有測量長度和時間的基本測量工具。

1)實驗時需要測量的物理量是：____________。（說明各物理量對應(yīng)的字母）

2)待測物體質(zhì)量的表達(dá)式為m= _______(用所測物理量字母表示)。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，a、b、c是在地球大氣層外圓軌道上運動的3顆質(zhì)量不同的衛(wèi)星，下列說法正確的是（ ）

A. b、c的線速度大小相等，且小于a的線速度

B. b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度

C. c加速可追上同一軌道上的b

D. a衛(wèi)星由于某原因，軌道半徑緩慢減小，其線速度將增大

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