15．1930年勞倫斯制成了世界上第一臺回旋加速器，其原理如圖所示，這臺加速器由兩個銅質(zhì)D形盒D1、D2構(gòu)成，其間留有空隙，下列說法正確的是（　�。�
A．帶電粒子由加速器的重心附近進入加速器
B．氘核$\left.\begin{array}{l}{2}\\{1}\end{array}\right.$H和a粒子$\left.\begin{array}{l}{4}\\{2}\end{array}\right.$He在磁場中偏轉(zhuǎn)的周期不同
C．若增大磁感應(yīng)強度B交變電壓的頻率也相應(yīng)要增大才行
D．增大D形盒之間的電壓，粒子最終獲得的能量將增大

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)出動能表達式，從而即可不解．

解答 解：A、帶電粒子由加速器的中心附近進入加速器．故A正確．
    B、根據(jù)T=$\frac{2πm}{Bq}$，粒子的周期與粒子的比荷成正比，而氘核$\left.\begin{array}{l}{2}\\{1}\end{array}\right.$H和a粒子$\left.\begin{array}{l}{4}\\{2}\end{array}\right.$He的比荷相同，則它們在磁場中偏轉(zhuǎn)周期相同．故B錯誤．
    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、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D錯誤．
故選：AC．

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：選擇題

11．如圖所示元件的材料為N型半導(dǎo)體，半導(dǎo)體內(nèi)導(dǎo)電的粒子-“載流子”為自由電子．已知元件長為a、寬為b、厚為c，現(xiàn)將該半導(dǎo)體材料板放勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小為B，方向沿y軸正方向的．當(dāng)有大小為I、沿x軸正方向的恒定電流通過該材料板時，會在與z軸垂直的兩個側(cè)面之間產(chǎn)生霍爾電勢差UH，已知k為材料的霍爾系數(shù)，且k=$\frac{1}{ne}$，其中每個載流子所帶電量的絕對值為e，n為單位體積內(nèi)載流子數(shù)，則下列說法中正確的是（　　）
A．材料上表面的電勢高于下表面的電勢
B．霍爾電勢差大小滿足關(guān)系UH=k$\frac{IB}{a}$
C．通過材料的電流I越大，其內(nèi)部單位體積內(nèi)的載流子數(shù)目較多
D．樣品板在單位體積內(nèi)參與導(dǎo)電的載流子數(shù)目為$\frac{IB}{ce{U}_{H}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

12．用多用表測電阻，把選擇開關(guān)調(diào)到歐姆擋后，應(yīng)先進行歐姆調(diào)零，再測電阻，若測電阻時發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)過小，應(yīng)改選較大（較大或較小）倍率擋，若選擇旋鈕在“×10Ω”位置，測量結(jié)果如圖所示，則被測電阻的阻值為320Ω．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

3．如圖所示，一根長L=5.5m的光滑絕緣細直桿MN，豎直固定在勻強電場中，電場強度為E=3×106N/C、與水平方向成θ=37°角傾斜向上．桿的上端M固定一個帶正電的點電荷A，電荷量Q=5×10-3C；另一帶正電的輕質(zhì)小球B（可視為點電荷，不計重力）穿在桿上可自由滑動，電荷量q=1×10-3C，質(zhì)量m=0.05kg．現(xiàn)將小球B從桿的下端N靜止釋放，小球B開始向上運動，B向上運動到P點時速度達到了最大值80m/s．不考慮B的電場，靜電力常量k=9.0×109N．m2/C2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
（1）P點的場強；
（2）小球B從N到P的過程中，點電荷A對它做的功．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．如圖所示，在B=0.1T的勻強磁場中畫出邊長為L=11cm的正方形EFGH，內(nèi)有一點P，它與EH和HG的距離均為2cm．在P點有一個發(fā)射正離子的裝置，能夠連續(xù)不斷地向紙面內(nèi)的各個方向發(fā)射出速率不同的正離子，離子的質(zhì)量為1.0×10-14kg，離子的電荷量為1.0×10-5C，離子的重力不計，不考慮離子之間的相互作用，則（　�。�
A．速率大于1×106m/s的離子一定會射出正方形區(qū)域
B．速率小于1×106m/s的離子不可能射出正方形區(qū)域
C．速率小于5×106m/s的離子不可能從GF邊上射出正方形區(qū)域
D．速率小于5×106m/s的離子不可能從EF邊上射出正方形區(qū)域

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

20．一質(zhì)點開始時做勻速直線運動，從某時刻起受到一恒力作用．此后，該質(zhì)點的動能可能（　�。�
A．一直增大
B．先逐漸減小至零，再逐漸增大
C．先逐漸減小至某一非零的最小值，再逐漸增大
D．先逐漸增大至某一最大值，再逐漸減小

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

7．1932年，美國的物理學(xué)家勞倫斯設(shè)計出了回旋加速器，回旋加速器的工作原理如圖所示，置于高真空中的兩D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時間可以忽略不計．磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場與盒面垂直．A處粒子源產(chǎn)生的質(zhì)量為m、電荷量為+q粒子在加速器中被加速，其加速電壓恒為U．帶電粒子在加速過程中不考慮相對論效應(yīng)和重力的作用．則（　�。�
A．帶電粒子在加速器中第1次和第2次做曲線運動的時間分別為t1和t2，則t1：t2=1：2
B．帶電粒子第1次和第2次經(jīng)過兩D形盒間狹縫后軌道半徑之比r1：r2=$\sqrt{2}$：2
C．兩D形盒狹縫間的交變電場的周期T=$\frac{πm}{qB}$
D．帶電粒子離開回旋加速器時獲得的動能為$\frac{{B}^{2}{q}^{2}{R}^{2}}{2m}$

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．關(guān)于位移和路程，以下說法正確的是（　�。�
A．位移的大小等于路程，方向由起點指向終點
B．物體的位移是直線，而路程是曲線
C．在直線運動中，位移與路程相同
D．只有在質(zhì)點做單向直線運動時，位移的大小才等于路程

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．下列實例屬于超重現(xiàn)象的是（　　）
A．舉重運動員托舉杠鈴保持靜止
B．被推出的鉛球在空中運動
C．火箭點火后加速升空
D．跳水運動員被跳板彈起，離開跳板向上運動

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