勞倫斯和利文斯設(shè)計出回旋加速器，工作原理示意圖如圖30－3所示．置于高真空中的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忽略．磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場與盒面垂直，高頻交流電頻率為f，加速電壓為U.若A處粒子源產(chǎn)生的質(zhì)子質(zhì)量為m、電荷量為＋q，在加速器中被加速，且加速過程中不考慮相對論效應(yīng)和重力的影響，則下列說法正確的是(　　)

A．質(zhì)子被加速后的最大速度不可能超過2πRf

B．質(zhì)子離開回旋加速器時的最大動能與加速電壓U成正比

C．質(zhì)子第2次和第1次經(jīng)過兩D形盒間狹縫后軌道半徑之比為∶1

D．不改變磁感應(yīng)強度B和交流電頻率f，該回旋加速器電能用于α粒子(含兩個質(zhì)子，兩個中子)加速


解析：粒子被加速后的最大速度受到D形盒半徑R的制約，因v＝＝2πRf，A正確；粒子離開回旋加速器的最大動能Ekm＝mv2＝m×4π2R2f2＝2mπ2R2f2，與加速電壓U無關(guān)，B錯誤；根據(jù)R＝，Uq＝mv，2Uq＝mv，得質(zhì)子第2次和第1次經(jīng)過兩D形盒間狹縫后軌道半徑之比為∶1，C正確；因回旋加速器的最大動能Ekm＝2mπ2R2f2與m、R、f均有關(guān)，D錯誤．

答案：AC

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


下列說法中正確的是(　　)

A．每種金屬都有確定的電阻率，電阻率不隨溫度變化

B．導(dǎo)體材料的電阻率與其粗細長短無關(guān)

C．一般金屬的電阻率都隨溫度升高而降低

D．測電阻率時為了提高精度，通過導(dǎo)線的電流要足夠大，而且要等到穩(wěn)定一段時間后才可讀數(shù)

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科目：高中物理 來源： 題型：


某同學(xué)對紐扣鋰電池的特性進行了實驗探究．該類電池的內(nèi)阻約為1～5 kΩ，電動勢標(biāo)稱值為3 V．現(xiàn)有以下實驗器材：

A．電壓表V1：量程3 V，內(nèi)阻約20 kΩ

B．電壓表V2：量程6 V，內(nèi)阻約10 kΩ

C．定值電阻1 kΩ

D．定值電阻20 kΩ

E．滑動變阻器一只(0～50 kΩ)，待測紐扣鋰電池，電鍵，導(dǎo)線若干．

圖27－10

(1)實驗原理見圖27－10甲，請選擇合適的實驗器材，在圖中的小虛線框里標(biāo)出所選取的器材編號．

(2)該同學(xué)測量出路端電壓U和干路電流I，作出U­I曲線見圖27－10乙，可知電池的短路電流是________mA，電動勢是________V，內(nèi)阻為________kΩ.

(3)當(dāng)路端電壓為1.5 V時，負(fù)載消耗的電功率為________mW.

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科目：高中物理 來源： 題型：


在光滑絕緣水平面上，一輕繩拉著一個帶電小球繞豎直方向的軸O在勻強磁場中做逆時針方向的勻速圓周運動，磁場方向豎直向下，且范圍足夠大，其俯視圖如圖29－3所示，若小球運動到某點時，繩子突然斷開，則關(guān)于繩子斷開后，對小球可能的運動情況的判斷不正確的是(　　)

A．小球仍做逆時針方向的勻速圓周運動，但半徑減小

B．小球仍做逆時針方向的勻速圓周運動，半徑不變

C．小球做順時針方向的勻速圓周運動，半徑不變

D．小球做順時針方向的勻速圓周運動，半徑減小

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖29－14所示，無重力空間中有一恒定的勻強磁場，磁感應(yīng)強度的方向垂直于xOy平面向外、大小為B，沿x軸放置一個垂直于xOy平面的較大的熒光屏，P點位于熒光屏上，在y軸上的A點放置一放射源，可以不斷地沿平面內(nèi)的不同方向以大小不等的速度放射出質(zhì)量為m、電荷量為＋q的同種粒子，這些粒子打到熒光屏上能在屏上形成一條亮線，P點處在亮線上，已知OA＝OP＝l，求：

(1)若能打到P點，則粒子速度的最小值為多少？

(2)若能打到P點，則粒子在磁場中運動的最長時間為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖30－8所示，足夠長的光滑三角形絕緣槽，與水平面的夾角分別為α和β(α＞β)，

圖30－8

加垂直于紙面向里的磁場．分別將質(zhì)量相等，帶等量正、負(fù)電荷的小球a、b依次從兩斜面的頂端由靜止釋放，關(guān)于兩球在槽上運動的說法正確的是(　　)

A．在槽上，a、b兩球都做勻加速直線運動，且aa＞ab

B．在槽上，a、b兩球都做變加速運動，但總有aa＞ab

C．a、b兩球沿直線運動的最大位移sa＜sb

D．a、b兩球沿槽運動的時間為ta和tb，則ta＜tb

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科目：高中物理 來源： 題型：


圖31－1

如圖31－1，一載流長直導(dǎo)線和一矩形導(dǎo)線框固定在同一平面內(nèi)，線框在長直導(dǎo)線右側(cè)，且其長邊與長直導(dǎo)線平行．已知在t＝0到t＝t1的時間間隔內(nèi)，直導(dǎo)線中電流i發(fā)生某種變化，而線框中的感應(yīng)電流總是沿順時針方向；線框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右．設(shè)電流i正方向與圖中箭頭所示方向相同，則i隨時間t變化的圖線可能是圖31－2中的(　　)

　

A　　　     　　B　　　  　　C　　 　　　     D

圖31－2

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖32－4甲所示，在豎直向上的磁場中，水平放置一個單匝金屬圓線圈，線圈所圍面積為0.1 m2，線圈電阻為1 Ω，磁場的磁感應(yīng)強度大小B隨時間t的變化規(guī)律如圖32－4乙所示，規(guī)定從上往下看順時針方向為線圈中感應(yīng)電流i的正方向．則(　　)

     

甲                        　乙

圖32－4

A．0～5 s內(nèi)i的最大值為0.1 A

B．第4 s末i的方向為正方向

C．第3 s內(nèi)線圈的發(fā)熱功率最大

D．3～5 s內(nèi)線圈有擴張的趨勢

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖35－11所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比是10∶1，原線圈輸入交變電壓u＝100sin50πt(V)，在副線圈中串接有理想電流表和定值電阻R，電容器并聯(lián)在電阻R兩端，電阻阻值R＝10 Ω，關(guān)于電路分析，下列說法中正確的是(　　)

A．電流表示數(shù)是1 A

B．電流表示數(shù)是 A

C．電阻R消耗的電功率為10 W

D．電容器的耐壓值至少是10 V

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