【題目】回旋加速器的工作原理如圖所示:真空容器D形盒放在與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場中,且磁感應(yīng)強(qiáng)度B保持不變。兩盒間狹縫間距很小,粒子從粒子源A處(D形盒圓心)進(jìn)入加速電場(初速度近似為零).D形盒半徑為R,粒子質(zhì)量為m、電荷量為+q,加速器接電壓為U的高頻交流電源.若相對論效應(yīng)、粒子所受重力和帶電粒子穿過狹縫的時間均不考慮.下列論述正確的是

A.交流電源的頻率可以任意調(diào)節(jié)不受其他條件的限制

B.加速氘核()和氦核()兩次所接高頻電源的頻率不相同

C.加速氘核()和氦核()它們的最大速度相等

D.增大U,粒子在D型盒內(nèi)運(yùn)動的總時間t 減少

【答案】CD

【解析】

A.根據(jù)回旋加速器的原理,每轉(zhuǎn)一周粒子被加速兩次,交流電完成一次周期性變化,粒子做圓周運(yùn)動洛倫茲力提供向心力,由牛頓第二定律得

粒子做圓周運(yùn)動的周期

交流電源的頻率

解得

可知交流電源的頻率不可以任意調(diào)節(jié),故A錯誤;

B.加速不同的粒子,交流電源的頻率

由于氘核()和氦核()的比荷相同,所以加速氘核()和氦核()兩次所接高頻電源的頻率相同,故B錯誤;

C.粒子加速后的最大軌道半徑等于D型盒的半徑,洛倫茲力提供向心力,由牛頓第二定律得

解得粒子的最大運(yùn)行速度

由于氘核()和氦核()的比荷相同,所以加速氘核()和氦核()它們的最大速度相等,故C正確;

D.粒子完成一次圓周運(yùn)動被電場加速2次,由動能定理得

經(jīng)過的周期個數(shù)為

最大動能為

粒子在D型盒磁場內(nèi)運(yùn)動的時間

U越大,t越小,故D正確。

故選CD。

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】關(guān)于電場強(qiáng)度有下列說法,正確的是(

A.電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度在數(shù)值上等于單位電荷在該點(diǎn)所受的電場力

B.電場強(qiáng)度的方向總是跟電場力的方向一致

C.在點(diǎn)電荷Q附近的任意一點(diǎn),如果沒有把試探電荷q放進(jìn)去,則這一點(diǎn)的強(qiáng)度為零

D.根據(jù)公式可知,電場強(qiáng)度跟電場力成正比,跟放入電場中的電荷的電量成反比

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖(a),某同學(xué)設(shè)計了測量鐵塊與木板間動摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)。所用器材有:鐵架臺、長木板、鐵塊、米尺、電磁打點(diǎn)計時器、頻率50Hz的交流電源,紙帶等;卮鹣铝袉栴}:

1)鐵塊與木板間動摩擦因數(shù)μ=______(用木板與水平面的夾角θ、重力加速度g和鐵塊下滑的加速度a表示)

2)某次實(shí)驗(yàn)時,調(diào)整木板與水平面的夾角θ=30°。接通電源。開啟打點(diǎn)計時器,釋放鐵塊,鐵塊從靜止開始沿木板滑下。多次重復(fù)后選擇點(diǎn)跡清晰的一條紙帶,如圖(b)所示。圖中的點(diǎn)為計數(shù)點(diǎn)(每兩個相鄰的計數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)未畫出)。重力加速度為9.8 m/s2?梢杂嬎愠鲨F塊與木板間的動摩擦因數(shù)為_____________(結(jié)果保留2位小數(shù))。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】已知光敏電阻在沒有光照射時電阻很大,并且光照越強(qiáng)阻值越小,利用光敏電阻作為傳感器設(shè)計了如圖所示電路,電源電動勢E和內(nèi)阻r不變,當(dāng)光照強(qiáng)度增強(qiáng)時,則

A.電燈L變亮

B.光敏電阻兩端的電壓減小

C.變阻器R的功率減小

D.電源的輸出功率增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,圓弧線a、b、c代表某固定點(diǎn)電荷電場中的三個等勢面,相鄰兩等勢面間的距離相等,直線是電場中的幾條沒標(biāo)明方向的電場線,粗曲線是一帶正電粒子只在電場力作用下運(yùn)動軌跡的一部分,M、N是軌跡上的兩點(diǎn).粒子過M、N兩點(diǎn)的加速度大小分別是aM、aN,電勢能分別是EPM、EPN,a、b、c的電勢分別是φa、φb、φc,ab間,bc間的電勢差分別是Uab、Ubc,則下列判斷中正確的是( )

A.a(chǎn)M>aN,EPM>EPN

B.φa<φb<φc,EPM<EPN

C.a(chǎn)M>aN,Uab=Ubc

D.Uab=Ubc,EPM<EPN

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,虛線ABCD分別為橢圓的長軸和短軸,相交于O點(diǎn),兩個等量異種點(diǎn)電荷分別處于橢圓的兩個焦點(diǎn)M、N上,下列說法中正確的是(  )

A.A、B兩處電勢、場強(qiáng)均相同

B.C、D兩處電勢、場強(qiáng)均相同

C. 在虛線ABO點(diǎn)的場強(qiáng)最大

D.帶正電的試探電荷在O處的電勢能大于在B處的電勢能

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】有以下可供選用的器材及導(dǎo)線若干條,要求使用個數(shù)最少的儀器盡可能精確地測量一個電流表的滿偏電流.

A.被測電流表A1:滿偏電流約700800,內(nèi)阻約100 Ω,刻度均勻、總格數(shù)為N;

B.電流表A2:量程0.6 A,內(nèi)阻0.1 Ω

C.電壓表V:量程3 V,內(nèi)阻3 kΩ;

D.滑動變阻器R1:最大阻值200 Ω;

E.滑動變阻器R2:最大阻值1 kΩ;

F.電源E:電動勢3 V、內(nèi)阻1.5 Ω;

G.開關(guān)一個.

1)選用的器材應(yīng)為_____________.(填A→G字母代號)

2)在虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖,并在每個選用的儀器旁標(biāo)上題目所給的字母序號.

______

3)測量過程中測出多組數(shù)據(jù),其中一組數(shù)據(jù)中待測電流表A1的指針偏轉(zhuǎn)了n格,可算出滿偏電流Ig=________,式中除N、n外,其他字母符號代表的物理量是_____________

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,在t0t0.20 s時的波形分別如圖中實(shí)線和虛線所示.已知該波的周期T>0.20 s.下列說法正確的是________

A.波速為0.40 m/s

B.波長為0.08 m

C.x0.08 m的質(zhì)點(diǎn)在t0.70 s時位于波谷

D.x0.08 m的質(zhì)點(diǎn)在t0.12 s時位于波谷

E.若此波傳入另一介質(zhì)中其波速變?yōu)?/span>0.80 m/s,則它在該介質(zhì)中的波長為0.32 m

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,某同學(xué)在一張水平放置的白紙上畫了一個小標(biāo)記“·”(圖中O點(diǎn)),然后用橫截面為等邊三角形ABC的三棱鏡壓在這個標(biāo)記上,小標(biāo)記位于AC邊上。D位于AB邊上,過D點(diǎn)做AC邊的垂線交ACF。該同學(xué)在D點(diǎn)正上方向下順著直線DF的方向觀察。恰好可以看到小標(biāo)記的像;過O點(diǎn)做AB邊的垂線交直線DFEDE=2 cm,EF=1 cm。求三棱鏡的折射率。(不考慮光線在三棱鏡中的反射)

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