19．回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其主體部分是兩個(gè)D形金屬盒．兩金屬盒處在垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，并分別與高頻交流電源兩極相連接，從而使粒子每次經(jīng)過(guò)兩盒間的狹縫時(shí)都得到加速，如圖所示．現(xiàn)要增大帶電粒子從回旋加速器射出時(shí)的動(dòng)能，下列方法可行的是（　�。�
A．增加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B．減小狹縫間的距離
C．增大高頻交流電壓D．增大金屬盒的半徑

分析 回旋加速器中帶電粒子在電場(chǎng)被加速，每通過(guò)電場(chǎng)，動(dòng)能被增加一次；而在磁場(chǎng)里做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，通過(guò)磁場(chǎng)時(shí)只改變粒子的運(yùn)動(dòng)方向，動(dòng)能卻不變．因此帶電粒子在一次加速過(guò)程中，電場(chǎng)電壓越大，動(dòng)能增加越大．但從D形盒中射出的動(dòng)能，除與每次增加的動(dòng)能外，還與加速次數(shù)有關(guān)．所以加速電壓越大，回旋次數(shù)越少，推導(dǎo)出最大動(dòng)能的表達(dá)式，分析最大動(dòng)能與磁感應(yīng)強(qiáng)度和D形金屬盒半徑的關(guān)系．

解答 解：帶電粒子從D形盒中射出時(shí)的動(dòng)能 Ekm=$\frac{1}{2}$mvm2 （1）
帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則圓周半徑 R=$\frac{m{v}_{m}}{qB}$（2）
由（1）（2）可得Ekm=$\frac{{q}^{2}{B}^{2}{R}^{2}}{2m}$
顯然，當(dāng)帶電粒子q、m一定的，則Ekm∝R2 B2
即Ekm隨磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B、D形金屬盒的半徑R的增大而增大，與加速電場(chǎng)的電壓和狹縫距離無(wú)關(guān)，
故選：AD．

點(diǎn)評(píng) 本題回旋加速器考查電磁場(chǎng)的綜合應(yīng)用：在電場(chǎng)中始終被加速，在磁場(chǎng)中總是勻速圓周運(yùn)動(dòng)．所以容易讓學(xué)生產(chǎn)生誤解：增加射出的動(dòng)能由加速電壓與縫間決定．原因是帶電粒子在電場(chǎng)中動(dòng)能被增加，而在磁場(chǎng)中動(dòng)能不變．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

9．如圖所示，在直角坐標(biāo)系虛線以下區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，虛線平行于x軸，虛線與x軸相距為h．某一時(shí)刻靜止于坐標(biāo)原點(diǎn)的原子核X發(fā)生α衰變，α粒子沿x軸方向射入磁場(chǎng)，射出磁場(chǎng)時(shí)與x軸正方向夾角為120°．已知α粒子質(zhì)量為m，電荷量為2e，剩余核的質(zhì)量為M．設(shè)衰變過(guò)程中釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為α粒子和剩余核的動(dòng)能，求原子核X的質(zhì)量．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

10．如圖所示，質(zhì)量為m、半徑為R的圓形光滑絕緣軌道放在水平地面上固定的M、N兩豎直墻壁間，圓形軌道與墻壁間摩擦忽略不計(jì)，在軌道所在平面加一豎直向上的場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)．P、Q兩點(diǎn)分別為軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)，在P點(diǎn)有一質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電的小球，現(xiàn)給小球一初速度v0，使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，則下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．小球通過(guò)P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道一定有壓力
B．小球通過(guò)P點(diǎn)時(shí)的速率一定大于通過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的速率
C．從P到Q點(diǎn)的過(guò)程中，小球的機(jī)械能增大
D．若mg＞qE，要使小球能通過(guò)Q點(diǎn)且保證圓形軌道不脫離地面，速度v0應(yīng)滿足的關(guān)系是：$\sqrt{5gR-\frac{5qER}{m}}$≤v0＜$\sqrt{6gR-\frac{5qER}{m}}$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

7．如圖為正在測(cè)量中的多用電表表盤，如果是用直流10mA檔測(cè)電流，則讀數(shù)為7.2mA；如果是用直流5V檔測(cè)量電壓，則讀數(shù)為3.59V．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

14．近年來(lái)裝修污染已經(jīng)被列為“危害群眾最大的五種環(huán)境污染”之一．目前，在居室裝修中經(jīng)常用到的花崗巖、大理石等裝修材料，都不同程度地含有放射性元素，比如，含有鈾、釷的花崗巖等巖石會(huì)釋放出放射性氣體氡，而氡會(huì)發(fā)生放射性衰變，放出α、β、γ射線，這些射線會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生癌變及呼吸道等方面的疾病，根據(jù)有關(guān)放射性知識(shí)回答下列問(wèn)題：
（1）下列說(shuō)法正確的是D
A．氡的半衰期為3.8天，則若在高溫下其半衰期必縮短
B．β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的質(zhì)子轉(zhuǎn)化成中子和電子所產(chǎn)生的
C．γ射線一般伴隨著α或β射線產(chǎn)生，在這三種射線中，γ射線的穿透能力最強(qiáng)，電離能力也最強(qiáng)
D．發(fā)生α衰變時(shí)，新核與原來(lái)的原子核相比，中子數(shù)減少了2
（2）某次光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得某金屬的入射光的頻率?和反向遏制電壓Uc的值如表所示．（已知電子的電量為e=1.6×10-19C）
Uc/V0.5410.6370.741[來(lái)0.8090.878
?v/1014Hz5.6645.8886.0986.3036.501
根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，作出了Uc-ν圖象，如圖所示，則根據(jù)圖象求出：
①這種金屬的截止頻率為4.27×1014Hz；（保留三位有效數(shù)字）
②普朗克常量6.3×10-34Js．（保留兩位有效數(shù)字）
（3）室內(nèi)裝修污染四大有害氣體是苯系物、甲醛、氨氣和氡．氡存在于建筑水泥、礦渣磚、裝飾石材及土壤中．氡看不到，嗅不到，但它進(jìn)入人的呼吸系統(tǒng)能誘發(fā)肺癌，是除吸煙外導(dǎo)致肺癌的重大因素．靜止的氡核${\;}_{86}^{222}$Rn放出一個(gè)粒子x后變成釙核${\;}_{84}^{218}$Po，釙核的動(dòng)能為0.33MeV，若衰變放出的能量全部變成釙核和粒子x的動(dòng)能．則：
①寫出上述衰變的核反應(yīng)方程；
②求粒子x的動(dòng)能．（保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

4．若以μ表示水的摩爾質(zhì)量，V表示在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的摩爾體積，ρ表示在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的密度，NA表示阿伏加德羅常數(shù)，m0、V0分別表示每個(gè)水分子的質(zhì)量和體積，下面關(guān)系錯(cuò)誤的有（　�。�
A．NA=$\frac{ρV}{{m}_{0}}$B．ρ=$\frac{μ}{{N}_{A}{V}_{0}}$C．ρ＜$\frac{μ}{{N}_{A}{V}_{0}}$D．m0=$\frac{μ}{{N}_{A}}$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

11．關(guān)于電場(chǎng)，下列說(shuō)法中正確的是（　�。�
A．電場(chǎng)是為了便于研究電荷的運(yùn)動(dòng)而引入的理想模型
B．電場(chǎng)是電荷周圍空間實(shí)際存在的物質(zhì)
C．電荷周圍分布的電場(chǎng)線就是電場(chǎng)
D．電荷間的相互作用不是通過(guò)電場(chǎng)作媒介產(chǎn)生的

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

8．如圖所示，導(dǎo)軌是水平的，導(dǎo)軌的間距L1=0.5m，ab桿與導(dǎo)軌左端的距離L2=0.8m．由導(dǎo)軌和ab桿所構(gòu)成的回路總電阻R=0.3Ω，方向豎直向下的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T，重物的質(zhì)量M=0.04kg，用細(xì)繩通過(guò)定滑輪與ab桿的中點(diǎn)連接，不計(jì)摩擦．現(xiàn)使磁場(chǎng)以$\frac{△B}{△t}$=0.2T/s的變化率均勻地增大，當(dāng)t為多少時(shí)M剛離開地面？（g取10m/s2）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

6．如圖所示，質(zhì)量為m，帶電量為+q的粒子，從兩平行電極板正中央垂直電場(chǎng)線和磁感線以速度v飛入．已知兩板間距為d，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，這時(shí)粒子恰能沿直線穿過(guò)電場(chǎng)和磁場(chǎng)區(qū)域（重力不計(jì)）．今將磁感應(yīng)強(qiáng)度增大到某值，則粒子將落到極板上．當(dāng)粒子落到極板上時(shí)的動(dòng)能為多大？

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