3．如圖所示，回旋加速器D形盒半徑為R，所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，加速電場(chǎng)的加速電壓為U，質(zhì)量為m，電荷量為q的質(zhì)子從左半盒的S處由靜止出發(fā)，經(jīng)加速、偏轉(zhuǎn)等過程達(dá)到最大能量E后由導(dǎo)向板處射出，則（　　）
A．最大能量E與加速電場(chǎng)的加速電壓成正比
B．增大磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，能提高質(zhì)子的最大能量
C．增大加速電場(chǎng)的加速電壓，質(zhì)子在加速器中運(yùn)行時(shí)間不變
D．高頻交變電壓的頻率為$\frac{\sqrt{2mE}}{mnR}$

分析 回旋加速器運(yùn)用電場(chǎng)加速磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)來加速粒子，根據(jù)洛倫茲力提供向心力可以求出粒子的最大速度，從而求出最大動(dòng)能．在加速粒子的過程中，電場(chǎng)的變化周期與粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期相等

解答 解：A、質(zhì)子出回旋加速器的速度最大，此時(shí)的半徑為R，由洛倫茲力提供向心力得：R=$\frac{mV}{qB}$，所以當(dāng)軌道半徑最大時(shí)，有最大速度，所以最大能量與加速電壓無關(guān)，故A錯(cuò)誤．
B、最大速度V=$\frac{qBR}{m}$，所以增大磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，能提高質(zhì)子的最大能量，B正確
C、粒子離開回旋加速器的動(dòng)能是一定的，與加速電壓無關(guān)；每次經(jīng)過電場(chǎng)加速獲得的動(dòng)能為qU，故電壓越大，加速的次數(shù)越少，又知周期T=$\frac{2πm}{qB}$，故運(yùn)動(dòng)的時(shí)間變短，故C錯(cuò)誤；
D、交變電壓的頻率為$\frac{1}{T}$=$\frac{qB}{2πm}$；又因?yàn)镋=$\frac{1}{2}m{V}^{2}$，所以交變電壓的頻率也為$\frac{\sqrt{2mE}}{2πmR}$，故D錯(cuò)誤．
故選：B

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道回旋加速器電場(chǎng)和磁場(chǎng)的作用，知道最大動(dòng)能與什么因素有關(guān)，以及知道粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期與電場(chǎng)的變化的周期相等

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

13．兩個(gè)材料相同的物體，甲的質(zhì)量大于乙的質(zhì)量，以相同的初速度在同一水平面上滑動(dòng)，它們滑行的最大距離（　　）
A．乙大B．甲大C．一樣大D．無法比較

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

14．物理學(xué)的發(fā)展豐富了人類對(duì)物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí)，推動(dòng)了科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新和革命，促進(jìn)了物質(zhì)生產(chǎn)的繁榮與人類文明的進(jìn)步．下列有關(guān)對(duì)物理規(guī)律發(fā)現(xiàn)的描述中正確的是（　�。�
A．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，并用實(shí)驗(yàn)測(cè)出了引力常量G
B．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，揭示了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系
C．洛倫茲發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，揭示了磁現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間的聯(lián)系
D．歐姆發(fā)現(xiàn)了歐姆定律，說明了熱現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間存在聯(lián)系

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

11．圖為一上下表面平行的厚平板玻璃，一束復(fù)色光斜射到其上表面后從下表面射出，變?yōu)閍、b兩束平行單色光．下列說法中正確的是 （　�。�
A．此玻璃對(duì)a光的折射率小于對(duì)b光的折射率
B．在此玻璃中a光的全反射臨界角大于b光的全反射臨界角
C．分別使用a、b做光的衍射實(shí)驗(yàn)，用a光更容易看到明顯的衍射現(xiàn)象
D．若光束a、b先后通過同一雙縫干涉裝置，光束a的相鄰亮條紋間距比光束b的窄

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

18．如圖所示，豎直平面（紙面）內(nèi)有平面直角坐標(biāo)系xOy，x軸沿水平方向．在x＞-L的區(qū)域有垂直平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在-L＜x＜O的區(qū)域有場(chǎng)強(qiáng)大小為E、方向沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)．有一個(gè)帶正電的小球由A（-2L，O）點(diǎn)沿x軸正方向水平拋出，從R點(diǎn)進(jìn)入-L＜x＜O區(qū)域并沿直線RQ運(yùn)動(dòng)到Q（O，-$\frac{3L}{2}$）點(diǎn)．在x＞O的區(qū)域有另一勻強(qiáng)電場(chǎng)，小球經(jīng)過Q點(diǎn)后恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)并打在P點(diǎn)的標(biāo)靶上．已知重力加速度為g，試求：
（1）RQ與x軸正方向的夾角θ和初速度v0．
（2）小球的比荷$\frac{q}{m}$和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B．
（3）小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到標(biāo)靶P所經(jīng)歷的時(shí)間t．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．某物理學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在探究性學(xué)習(xí)中，用伏安法研究某電子元件R1（6V，2.5W）的伏安特性曲線，要求多次測(cè)量盡可能減小實(shí)驗(yàn)誤差，備有下列器材：
A．直流電源（6V，內(nèi)阻不計(jì)）
B．電流表G（滿偏電流3mA，內(nèi)阻Rg=10Ω）
C．電流表A（0～0.6A，內(nèi)阻未知）
D．滑動(dòng)變阻器R（0～20Ω，5A）
E．滑動(dòng)變阻器R′（0～200Ω，1A）
F．定值電阻R0（阻值1990Ω）
G．開關(guān)與導(dǎo)線若干
（1）在實(shí)驗(yàn)中，為了操作方便且能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用D．（填寫器材序號(hào)）
（2）根據(jù)題目提供的實(shí)驗(yàn)器材，請(qǐng)你設(shè)計(jì)出測(cè)量電子元件R1伏安特性曲線的電路原理圖（畫在方框內(nèi)）
（3）將上述電子元件R1和另一電子元件R2接入如圖甲所示的電路中，它們的伏安特性曲線分別如圖乙中的曲線a、b所示．電源的電動(dòng)勢(shì)E=6.0V，內(nèi)阻忽略不計(jì)．調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R3，使電子元件R1和R2消耗的電功率恰好相等，則此時(shí)電子元件R1的阻值為10Ω，R3接入電路的阻值為4.0Ω（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：解答題

15．如圖所示，有三個(gè)寬度均相等的區(qū)域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ；在區(qū)域Ⅰ和Ⅲ內(nèi)分別為方向垂直于紙面向外和向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（虛線為磁場(chǎng)邊界），區(qū)域Ⅰ中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，某種帶正電的粒子，從孔O1以大小不同的速率沿圖示與aa′夾角α=30°的方向進(jìn)入磁場(chǎng)（不計(jì)重力）．
（1）試求出粒子的比荷$\frac{q}{m}$、速度為2v0的粒子從區(qū)域I射出時(shí)的位置離O1的距離L；
（2）若速度為v的粒子在區(qū)域I內(nèi)的運(yùn)時(shí)間為$\frac{{t}_{0}}{5}$，在圖示區(qū)域Ⅱ中O1O2上方加豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，O1O2下方對(duì)稱加豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小相等，速度為v的粒子恰好每次均垂直穿過I、Ⅱ、Ⅲ區(qū)域的邊界面并能回到O1點(diǎn)，求所加電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小與區(qū)域Ⅲ磁感應(yīng)強(qiáng)度大小．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

12．在利用自由落體“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz．已知重物質(zhì)量m為200g，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.80m/s2，某同學(xué)選擇了一條理想的紙帶，圖中O點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C、D分別是每打兩個(gè)點(diǎn)取出的計(jì)數(shù)點(diǎn)，用刻度尺測(cè)量出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離如圖所示．求重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
（1）重力勢(shì)能減小量為0.382J．
（2）動(dòng)能的增加量是0.376J．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

13．如圖所示，一質(zhì)量為m的小球固定于輕質(zhì)彈簧的一端，彈簧的另一端固定于O點(diǎn)處，將小球拉至A處，彈簧恰好無形變．現(xiàn)由靜止釋放小球，它運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)正下方B點(diǎn)時(shí)速度大小為v，A、B間的豎直高度差為h．則（　�。�
A．小球由A運(yùn)動(dòng)到B重力做的功等于mgh
B．小球由A運(yùn)動(dòng)到B過程中，其機(jī)械能守恒
C．小球由A運(yùn)動(dòng)到B克服彈力做功為mgh
D．小球到達(dá)位置B時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為mgh-$\frac{1}{2}$mv2

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同步練習(xí)冊(cè)答案