13.如圖所示為改進后的回旋加速器的示意圖,其中距離很小的盒縫間的加速電場的場強大小恒定,且被限制在A、C板間,帶電粒子從P0處靜止釋放,并沿電場線方向進入加速電場,經(jīng)加速后進入D形盒中的勻強磁場做勻速圓周運動,對于這種回旋加速器,下列說法正確的是( 。
A.帶電粒子每運動一周被加速一次
B.P1P2=P2P3
C.粒子能達到的最大速度與D形盒的尺寸無關(guān)
D.加速電場的方向需要做周期性的變化

分析 帶電粒子經(jīng)加速電場加速后,進入磁場發(fā)生偏轉(zhuǎn),電場被限制在A、C板間,只有經(jīng)過AC板間時被加速,所以運動一周加速一次,電場的方向不需改變.當(dāng)帶電粒子離開回旋加速器時,速度最大.

解答 解:AD、帶電粒子只有經(jīng)過AC板間時被加速,即帶電粒子每運動一周被加速一次.電場的方向沒有改變,則在AC間加速.故A正確,D錯誤.
B、根據(jù)r=$\frac{mv}{Bq}$,則P1P2=2(r2-r1)=$\frac{2m△v}{Bq}$,因為每轉(zhuǎn)一圈被加速一次,根據(jù)v2-v12=2ad,知每轉(zhuǎn)一圈,速度的變化量不等,且v3-v2<v2-v1
則P1P2>P2P3.故B錯誤.
C、當(dāng)粒子從D形盒中出來時,速度最大,根據(jù)r=$\frac{mv}{Bq}$,得,v=$\frac{qBr}{m}$.知加速粒子的最大速度與D形盒的半徑有關(guān).故C錯誤.
故選:A.

點評 解決本題的關(guān)鍵知道該回旋加速器的原理,知道粒子每轉(zhuǎn)一圈,加速一次,且都在AC間加速,加速的電場不需改變.

練習(xí)冊系列答案
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3.如圖所示,橫截面是直角三角形ABC的三棱鏡對紅光的折射率為η1=$\frac{\sqrt{6}}{2}$,對紫光的折射率為η2=$\sqrt{3}$,寬度都為a的紅光和藍光從同一位置由棱鏡的一側(cè)斜邊AB垂直射入,從另一側(cè)面直角邊AC折射出來并射到光屏上,已知棱鏡的頂角∠B=60°,AC邊平行于光屏MN,為使另種色光射到光屏MN上時不重疊,試求棱鏡AC邊與光屏至少相距多遠?

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4.如圖所示,A球放在一個傾角為30°的固定的光滑斜面上,A、B兩小球由繞過輕質(zhì)定滑輪的細線相連,B、C兩小球在豎直方向上通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連,C球放在水平地面上.現(xiàn)用手控制住A,并使細線剛好伸直但無拉力作用,并保證滑輪左側(cè)細線豎直、右側(cè)細線與斜面平行.已知B、C的質(zhì)量均為m,重力加速度g,細線與滑輪之間的摩擦不計,開始時整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài).釋放A后,A沿斜面下滑至速度最大時C恰好離開地面.已知彈簧拉伸和壓縮形變量相同時,其儲存的彈性勢能相同,試求:
(1)A球的質(zhì)量mA多大?
(2)A球能獲得的最大速度是多少?

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1.我國是最早掌握衛(wèi)星回收技術(shù)的國家之一,衛(wèi)星回收艙返回大氣層后受到空氣阻力作用、先做變減速運動,最后做勻速運動,若回收艙質(zhì)量為m,空氣阻力大小與速率的平方成正比,即F=kv2,則衛(wèi)星回收艙的收尾速率為$\sqrt{\frac{mg}{k}}$(收尾速率即最終勻速運動的速率)

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8.如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系xoy中,一半徑為R圓形區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,方向垂直紙面向外,圓形區(qū)域的圓心P在x軸上,OP=R.一質(zhì)量為m、電量為q帶正電的粒子從N點沿平行于x軸正方向進入勻強磁場,入射點N到x軸的距離為h,粒子重力不計.則:
(1)粒子經(jīng)過磁場射出時的速度方向恰好與其入射方向相反,求粒子的入射速度大。
(2)若h=$\frac{{\sqrt{3}}}{2}$R,粒子以另一速度從N點射入恰好能從O點射出,求該情況下粒子速度大小和從N點經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)到達O點的時間.

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18.關(guān)于慣性,下列說法中正確的是( 。
A.材料不同的兩個物體(滑動摩擦因數(shù)不同)放在地面上,用一個相同的水平力分別推它們,則難以推動的物體慣性大
B.乘坐汽車時系好安全帶可減小慣性
C.兩個質(zhì)量相同的物體,速度大的,其慣性大
D.拋出去的標(biāo)槍、手榴彈等是靠慣性向遠處運動的

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5.在做驗證牛頓第二定律的實驗時,某學(xué)生將實驗裝置如圖甲安裝,準(zhǔn)備接通電源后開始做實驗.

①打點計時器是一種計時工具,應(yīng)該接交流(填交流或直流)電源.
②圖中砂和砂桶的總質(zhì)量為m,小車和砝碼的總質(zhì)量為M.實驗中用砂和砂桶總重力的大小作為細線對小車?yán)Φ拇笮。疄榱耸辜毦對小車的拉力等于小車所受的合外力,接下來還需要進行的一項操作是:B
A.將長木板水平放置,讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶,給打點計時器通電,調(diào)節(jié)m的大小,使小車在砂和砂桶的牽引下運動,從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動.
B.將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨龋屝≤囘B著穿過打點計時器的紙帶,撤去砂和砂桶,給打點計時器通電,輕推一下小車,從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動.
C.將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨,撤去紙帶以及砂和砂桶,輕推一下小車,觀察判斷小車是否做勻速運動.
D.當(dāng)改變小車的質(zhì)量時,需要重新平衡摩擦力
③實驗中要進行質(zhì)量m和M的選取,才能認(rèn)為繩子的拉力約等于mg,以下最合理的一組是D
A.M=100g,m=40g、50g、60g、80g、100g、120g
B.M=200g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
C.M=200g,m=40g、50g、60g、80g、100g、120g
D.M=400g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
④圖乙是實驗中得到的一條紙帶,A、B、C、D、E為5個相鄰的計數(shù)點,相鄰的兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出,則計數(shù)點間的時間間隔T=0.1s.量出AB間的距離S1=4.22cm、BC間的距離S2=4.65cm、CD間的距離為S3=5.08cm、DE間的距離為S4=5.49cm.則打點計時器打下c點時的速度大小為:VC=0.49m/s(結(jié)果保留2位有效數(shù)字),小車的加速度的符號表達式為:a=$\frac{{S}_{3}{+S}_{4}-{{S}_{1}-S}_{2}}{{4T}^{2}}$ (用上面的符號表示).
⑤在驗證當(dāng)小車的質(zhì)量一定時,小車的加速度與合外力F的關(guān)系時,小華所在的實驗小組根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了如圖丙所示的a-F圖象,圖象不過坐標(biāo)軸的原點,其原因可能是沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足.

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2.某種磁敏電阻的阻值會隨所處環(huán)境磁場的變化而變化,將這種電阻接入如圖所示的電路中(電源內(nèi)阻不可忽略).當(dāng)把某一條磁鐵的磁極靠近該電阻時,發(fā)現(xiàn)小燈泡變暗.下列說法正確的是(  )
A.該磁敏電阻的阻值會隨磁場的增強而減小
B.電壓表的示數(shù)減小
C.電源的輸出功率一定減小
D.電容器的電量減小

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2.質(zhì)量為M的帶支架的小車靜止在光滑水平地面上,支架上用長為L的輕繩懸掛一質(zhì)量為m的小球,現(xiàn)將小球拉至懸線水平位置后由靜止釋放,如圖所示,試求在小球擺動過程中,小車的最大速度和最大位移.

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