【題目】美國物理學(xué)家勞倫斯發(fā)明了回旋加速器,其基本原理如圖所示,F(xiàn)有一回旋加速器,當(dāng)外加磁場一定時,可把質(zhì)子的速度從零加速到v,質(zhì)子獲得的動能為Ek在不考慮相對論效應(yīng)的情況下,用該回旋加速器加速原來靜止的α粒子(氦核)時,有

A. 能把α粒子從零加速到

B. 能使α粒子獲得的動能為2Ek

C. 加速α粒子的交變電場頻率與加速質(zhì)子的交變電場頻率之比為1:2

D. 加速α粒子的交變電場頻率與加速質(zhì)子的交變電場頻率之比為2:1

【答案】AC

【解析】A、B項:粒子在洛倫茲力作用下,做勻速圓周運動,

根據(jù)

解得:

則粒子的最大動能

因質(zhì)子與粒子的質(zhì)量數(shù)之比為1:4,而電量之比為1:2;

所以粒子加速到的速度為,動能仍為,故A正確,B錯誤;

C、D項:加速器所接交流電的頻率應(yīng)與粒子做勻速圓周運動的頻率相同,粒子做勻速圓周運動的頻率為,所以加速α粒子的交變電場頻率與加速質(zhì)子的交變電場頻率之比為1:2,故C正確,D錯誤。

點晴:根據(jù)洛倫茲力提供向心力,確定運動軌跡的半徑,再由動能表達式,即可求解加速的動能;由運動的周期公式,結(jié)合電量與質(zhì)量,即可求解。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一根輕質(zhì)彈簧豎直立在水平地面上,下端固定.一小球從高處自由落下,落到彈簧上端,將彈簧壓縮至最低點.小球從開始壓縮彈簧至最低點的過程中,小球的加速度和速度的變化情況是( 。

A. 加速度先變大后變小,速度先變大后變小

B. 加速度先變大后變小,速度先變小后變大

C. 加速度先變小后變大,速度先變大后變小

D. 加速度先變小后變大,速度先變小后變大

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【題目】某同學(xué)用如圖甲所示裝置做“探究合力做的功與動能改變關(guān)系”的實驗,他們將光電門固定在水平軌道上的B點,如圖所示.并用重物通過細線拉小車,然后保持小車和重物的質(zhì)量不變,通過改變小車釋放點到光電門的距離(s)進行多次實驗,實驗時要求每次小車都從靜止釋放.

(1)用游標卡尺測出遮光條的寬度d如圖乙所示,d=______cm.

(2)如果遮光條通過光電門的時間為t,小車到光電門的距離為s.該同學(xué)通過描點作出線性圖象來反映合力做的功與動能改變關(guān)系,則他作的圖象關(guān)系是下列哪一個時才能符合實驗要求______

A.s-t; B.s-t2; C.s-t-1; D.s-t-2

(3)下列哪些實驗操作能夠減小實驗誤差______

A.調(diào)整軌道的傾角,在未掛重物時使小車能在軌道上勻速運動

B.必須滿足重物的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量

C.必須保證小車從靜止狀態(tài)開始釋放.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】宇宙中存在一些離其他恒星較遠的、由質(zhì)量相等的三顆星組成的三星系統(tǒng),通常可忽略其他星體對它們的引力作用。現(xiàn)已觀測到穩(wěn)定的三星系統(tǒng)存在兩種基本的構(gòu)成形式:一種是三顆星位于同一直線上,兩顆星圍繞中央星在同一半徑為R的圓軌道上運行;另一種形式是三顆星位于等邊三角形的三個頂點上,并沿外接于等邊三角形的圓軌道運行。設(shè)每個星體的質(zhì)量均為m,引力常量為G

(1)試求第一種形式下,星體運動的線速度大小。

(2)假設(shè)兩種形式星體的運動周期相同,第二種形式下星體之間的距離應(yīng)為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】2018年我國即將發(fā)射“嫦娥四號”登月探測器,該探測器將首次造訪月球背面,實現(xiàn)對地對月中繼通信。若“嫦娥四號”從距月面高度為100 km的環(huán)月圓軌道I上的P點實施變軌,進入近月點為15 m的橢圓軌道II,由近月點Q落月,如圖所示。下列關(guān)于“嫦娥四號”的說法,正確的是

A. 沿軌道I運動至P點時,需向后噴氣才能進入軌道II

B. 沿軌道II運行的周期大于沿軌道I運行的周期

C. 在軌道I上P點的加速度大于在軌道II上P點的加速度

D. 沿軌道II運行的過程中,機械能守恒

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】小明通過3D打印制作的儲能飛輪(可視為一定厚度的圓盤)在高速旋轉(zhuǎn)時抖動明顯,他認為是飛輪材料質(zhì)量分布不均勻?qū)е,并且可以通過在適當(dāng)位置磨削掉適當(dāng)質(zhì)量來矯正,為此他設(shè)計了如下實驗:

將帶飛輪的電動機固定在壓力傳感器的水平面板上,壓力傳感器檢測電動機對其表面的壓力;在飛輪外緣側(cè)面涂上一條很細的反光條,飛輪的軸心正下方固定光電傳感器,用來檢測側(cè)面反射回的光強度。給電動機通電后,其旋轉(zhuǎn)方向如圖l中所示,將兩傳感器采集的信號輸入電腦,得到如圖2中的兩條曲線。請回答:(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

(1)電動機的轉(zhuǎn)速為____轉(zhuǎn)/分。

(2)從反光條所在的位置開始測量,逆時針方向經(jīng)過圓心角θ=____的半徑上某處需要磨削。

(3)已知飛輪直徑為120mm,如果在其背面離邊緣l0mm處進行磨削,需要磨掉的質(zhì)量m= ___ _Kg。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻,其電路原理圖如圖所示

(1)根據(jù)原理圖在實物圖上把線連好________;

(2)由實驗數(shù)據(jù)描出的UI如圖,則此電池的電動勢是________V,內(nèi)阻是________Ω.

(3)本實驗系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因是________.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為M、長度為L的木板靜止在光滑的水平面上,質(zhì)量為m的物塊(視為質(zhì)點)放在木板的最左端,物塊和木板之間的動摩擦因數(shù),現(xiàn)用一水平恒力F作用在物塊上,使物塊從靜止開始做勻加速直線運動,當(dāng)木板運動的位移為x時,物塊剛好滑到木板的最右端,在這一過程中(

A、物塊到達木板最右端時木板的動能為

B、物塊和木板間因摩擦產(chǎn)生的熱量為

C、物塊和木板增加的機械能為

D、摩擦力對物塊及木板做功的代數(shù)和為零

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,金屬棒ab從高為h處自靜止起沿光滑的弧形導(dǎo)軌下滑,進入光滑導(dǎo)軌的水平部分.導(dǎo)軌的水平部分處于豎直向上的勻強磁場中,在水平部分導(dǎo)軌上靜止有另一根金屬棒cd,兩根導(dǎo)體棒的質(zhì)量均為m.整個水平導(dǎo)軌足夠長并處于廣闊的勻強磁場中,忽略一切阻力,重力加速度g.求:

(1)假設(shè)金屬棒ab始終沒跟金屬棒cd相碰,兩棒的最終速度大;

(2)在上述整個過程中兩根金屬棒和導(dǎo)軌所組成的回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q;

(3)若已知導(dǎo)軌寬度為L,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,上述整個過程中通過導(dǎo)體棒cd橫截面的電量q

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