10.回旋加速器的原理如圖所示,它由兩個銅質D形盒D1、D2構成,其間留有空隙,下列說法正確的是(  )
A.離子從電場中獲得能量
B.離子從磁場中獲得能量
C.只增大空隙間的距離可增加離子從回旋加速器中獲得的動能
D.只增大D形盒的半徑可增加離子從回旋加速器中獲得的動能

分析 離子由加速器的中心附近進入加速器,而從邊緣離開加速器;洛倫茲力并不做功,而電場力對離子做正功,可知離子能從電場獲得能量.當離子在磁場中圓周運動的半徑等于D形盒半徑時,速度最大,動能最大,根據(jù)洛倫茲力充當向心力,列式得到最大動能的表達式,再進行分析增加最大動能的方法.

解答 解:A、離子每次通過D形盒D1、D2間的空隙時,電場力做正功,動能增加,所以離子從電場中獲得能量.故A正確.
B、離子在磁場中受到的洛倫茲力不做功,不能改變離子的動能,所以離子不能從磁場中獲得能量.故B錯誤.
C、D設D形盒的半徑為R,當離子圓周運動的半徑等于R時,獲得的動能最大,則由Bqv=m$\frac{{v}^{2}}{R}$
可得:v=$\frac{BqR}{m}$,則最大動能Ekm=$\frac{1}{2}$mv2=$\frac{{B}^{2}{q}^{2}{R}^{2}}{2m}$.可見,最大動能與加速電壓無關,增大D形盒的半徑可增加離子從回旋加速器中獲得的最大動能.故C錯誤,D正確.
故選:AD.

點評 回旋加速器是利用磁場中的圓周運動使離子反復加速的,加速電場的強弱不會影響最后的動能,但金屬盒的半徑制約了最大動能,達到最大半徑后,粒子無法再回到加速電場繼續(xù)加速.

練習冊系列答案
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20.下列說法正確的是(  )
A.電視機銘牌上所標的“額定電壓220V”指的是交流電壓的峰值
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C.在電磁波譜中,紫外線的頻率比γ射線的頻率大
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B.發(fā)射速度只要大于第三宇宙速度才可以
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18.如圖所示,有一半徑為R的半球形玻璃磚,O為玻璃磚底面的圓心,一束單色光從玻璃磚底面的A點射入,入射光與底面成45°角,該光進入玻璃磚后恰好射到O′點,OO′垂直底面,已知玻璃磚的折射率為$\sqrt{2}$,光在真空中傳播的速度為c,求:
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A.兩根細繩必須等長
B.橡皮條應與兩繩夾角的平分線在同一直線上
C.在使用彈簧測力計時要注意使彈簧測力計與木板平面平行
D.為減小誤差兩繩夾角越大越好
其中正確的是C.(填入相應的字母)
(2)乙同學用如圖b所示的實驗裝置,彈簧測激勵A掛于固定點P,下端用細繩掛一重物M.彈簧測力計B的一端用細繩系于O點,手持另一端向左拉,使結點O靜止在某位置.分別讀出彈簧測力計A和B的示數(shù),并在貼于豎直木板上記錄O點的位置和拉線的方向.
下列不必要的實驗要求是D.(請?zhí)顚戇x項前對應的字母)
A.應測量重物M所受的重力
B.彈簧測力計應在使用前校零
C.拉線方向應與木板平面平行
D.改變拉力,進行多次實驗,每次都要使O點靜止在同一位置.

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15.在高h=1.25m的光滑水平桌面上,靜止放著一個質量為M=0.98kg的木塊,一質量m=20g子彈以水平速度v0射入木塊,但沒有射出木塊,木塊的落點距桌邊的水平位移s=4m.(取g=10m/s2) 
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