2.回旋加速器是用來加速帶電粒子的裝置,如圖所示,它的核心部分是兩個D形金屬盒,兩盒相距很近,分別和高頻交流電源相連接,兩盒間的窄縫中形成勻強(qiáng)電場,使帶電粒子每次通過窄縫都得到加速.兩盒放在勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直于盒底面,帶電粒子在磁場中做圓周運(yùn)動,通過兩盒間的窄縫時反復(fù)被加速,直到達(dá)到最大圓周半徑時通過特殊裝置被引出.如果用回旋加速器對氚核(13H)加速,下列說法正確的是( 。
A.加速器所加交流電源的周期與粒子在磁場中運(yùn)動的周期相同
B.引出粒子的動能與加速電壓有關(guān)
C.引出粒子的動能與D形金屬盒半徑有關(guān)
D.引出粒子的動能與磁場感應(yīng)強(qiáng)度B有關(guān)

分析 回旋加速器利用電場加速和磁場偏轉(zhuǎn)來加速粒子,根據(jù)洛倫茲力提供向心力求出粒子射出時的速度,從而得出動能的表達(dá)式,看動能與什么因素有關(guān).

解答 解:A、只有加速器所加交流電源的周期與粒子在磁場中運(yùn)動的周期相同時,粒子才能一直被加速,故A正確;
BCD、回旋加速器工作時,帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動,由qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$,得:v=$\frac{qBr}{m}$;
帶電粒子射出時的動能Ek=$\frac{1}{2}$mv2=$\frac{{q}^{2}{B}^{2}{r}^{2}}{2m}$,知動能與加速的電壓無關(guān),狹縫間的距離無關(guān),與磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和D形盒的半徑有關(guān),增大磁感應(yīng)強(qiáng)度和D形盒的半徑,可以增加粒子的動能,故CD正確,B錯誤.
故選:ACD.

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵知道回旋加速器電場和磁場的作用,知道粒子的最大動能與加速的電壓無關(guān),與磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和D形盒的半徑有關(guān).

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

4.關(guān)于電磁波及其應(yīng)用,下列說法正確的是( 。
A.當(dāng)日光燈啟動時,旁邊的收音機(jī)會發(fā)出“咯咯”聲,這是由于電磁波的干擾造成的
B.紅外線應(yīng)用在遙感技術(shù)中,是利用了它穿透本領(lǐng)強(qiáng)的特性
C.麥克斯韋提出電磁場理論并預(yù)言電磁波存在,后來他又用實(shí)驗證實(shí)了自己的預(yù)言
D.日光燈是紫外線的熒光效應(yīng)的應(yīng)用,電視機(jī)遙控器是利用發(fā)出紫外線脈沖信號來變換頻道的

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

13.在抗震搶險過程中,某武警部隊利用直升機(jī)搶救被困的群眾,靜止在空中的直升機(jī)用繩索將受災(zāi)群眾救助到直升機(jī)內(nèi).已知被救助群眾的質(zhì)量為m,開始發(fā)動機(jī)帶動繩索由靜止開始勻加速運(yùn)動,當(dāng)速度達(dá)到v1時,功率達(dá)到額定功率P,此后保持發(fā)動機(jī)的功率不變,直到速度達(dá)到最大值v2時勻速上升,則整個過程中正確的是( 。
A.當(dāng)勻速上升時繩索的拉力最大,其值為$\frac{P}{{v}_{2}}$
B.在勻加速運(yùn)動過程中繩索的拉力最大,其值為$\frac{P}{{v}_{1}}$
C.運(yùn)動過程中能達(dá)到的最大速度v2=$\frac{P}{mg}$
D.勻加速運(yùn)動持續(xù)的時間為$\frac{m{v}_{1}^{2}}{P-mg{v}_{1}}$

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

10.如圖,細(xì)繩的一端與質(zhì)量m=0.3kg的小球相連,可繞過O點(diǎn)的水平軸自由轉(zhuǎn)動.現(xiàn)在軌道的最低點(diǎn)a給小球以切線方向的速度v0=6m/s,使小球在豎直平面內(nèi)做半徑為R=0.5m的圓周運(yùn)動.不考慮空氣阻力,取g=10m/s2,求小球通過軌道最高點(diǎn)b時
(1)速度的大小
(2)細(xì)繩對小球的作用力大小.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.A、B兩個小球(視為質(zhì)點(diǎn))原來靜止在地面上方h處,現(xiàn)在先釋放A球,當(dāng)A球向下運(yùn)動到離地0.75h處時再釋放B球,小球與地而碰撞時速度大小不變,方向反向.不計空氣阻力,也不計小球與地面碰撞的時間.已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間.對二者以后的運(yùn)動情況,下列說法正確的是( 。
A.二者每次相遇時離地的高度均小于0.5h
B.二者每次相遇時,速度大小關(guān)系是vA>vB
C.二者相鄰兩次相遇的時間間隔$t=\sqrt{\frac{2h}{g}}$
D.釋放后第奇數(shù)次相遇時,A、B的速度方向相反,第偶數(shù)次相遇時,A、B的速度方向相同

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.圖甲是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖,在勻強(qiáng)磁場中,一矩形金屬線圈繞與磁場方向垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律圖象如圖乙所示.發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為10Ω,外接一只電阻為90Ω的燈泡,不計電路的其它電阻,則( 。
A.t=0時刻穿過線圈磁通量最大B.每秒鐘內(nèi)電流方向改變50次
C.燈泡兩端的電壓為22VD.0~0.01s時間內(nèi)通過燈泡的電量為0

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.下列關(guān)于布朗運(yùn)動的說法,正確的是(  )
A.布朗運(yùn)動是指在顯微鏡中看到的液體分子的無規(guī)則運(yùn)動
B.花粉顆粒的布朗運(yùn)動反映了花粉分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動
C.懸浮顆粒越大,同一時刻與它碰撞的液體分子越多,布朗運(yùn)動越不明顯
D.當(dāng)物體溫度達(dá)到0℃時,布朗運(yùn)動就會停止

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.在田徑運(yùn)動會投擲項目的比賽中,投擲鏈球、鉛球、鐵餅和標(biāo)槍等都是把物體斜向上拋出的運(yùn)動,如圖所示,這些物體從被拋出到落地的過程中(不計空氣阻力)(  )
A.物體的重力勢能先增大后減小B.物體的動能先增大后減小
C.物體的機(jī)械能先增大后減小D.物體的機(jī)械能保持不變

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

12.如圖甲所示,在水平向右的磁場中,豎直放置一個單匝金屬圓線圈,線圈所圍面積為0.1m2,線圈電阻為0.1Ω,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示,規(guī)定從左向右看順時針方向為線圈中感應(yīng)電流的正方向,則( 。
A.第2s內(nèi)線圈有收縮的趨勢B.第3s內(nèi)線圈的發(fā)熱功率最大
C.第4s感應(yīng)電流的方向為正方向D.0-5s內(nèi)感應(yīng)電流的最大值為0.1A

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同步練習(xí)冊答案