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    12．如图所示，已知回旋加速器的匀强磁场的磁感应强度为B，D形金属盒的半径为R，狭缝间的距离为d，加在两D形金属盒间电压为U．一个电荷量为q，质量为m的带电粒子在回旋加速器的中心从速度为0开始加速，当它离开回旋加速器时的动能为Ek．要使该粒子离开回旋加速器时的动能大于Ek，则下列方法中正确的是（　　）
    A．只增大两D形金属盒间的电压UB．只增大狭缝间的距离d
    C．只增大匀强磁场的磁感应强度BD．只增大D形金属盒的半径R

    分析 回旋加速器利用电场加速和磁场偏转来加速粒子，根据洛伦兹力提供向心力求出粒子射出时的速度，从而得出动能的表达式，看动能与什么因素有关．

    解答 解：由qvB=m$\frac{{v}^{2}}{R}$，解得：v=$\frac{qBR}{m}$．则动能为：EK=$\frac{1}{2}$mv2=$\frac{{q}^{2}{B}^{2}{R}^{2}}{2m}$，
    由此可知动能与加速的电压无关，狭缝间的距离无关，与磁感应强度大小和D形盒的半径有关，增大磁感应强度和D形盒的半径，可以增加粒子的动能．故AB错误，CD正确．
    故选：CD．

    点评 解决本题的关键知道回旋加速器电场和磁场的作用，知道粒子的最大动能与加速的电压无关，与磁感应强度大小和D形盒的半径有关．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    6．一个做匀变速直线运动的物体，前两秒通过的位移为2.0米，第五秒通过的位移为3.1米，则该物体的初速度、加速度各为（　　）
    A．0.4m/s，0.6m/s2B．0.6m/s，0.4m/s2C．0.1m/s，0.9m/s2D．0.9m/s，0.1m/s2

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    3．某同学通过实验测量一根长度为L的电阻丝的电阻率．
    ①由图甲可知电阻丝的直径D=0.379mm．
    ②将如下实验操作补充完整：按图乙连接电路，将滑动变阻器R1的滑片P置于B端；将S2拨向接点1，闭合S1，调节R1，使电流表示数为I0；将电阻箱R2的阻值调至最大，S2拨向接点2，使电流表示数仍为I0，记录此时电阻箱的示数为R2．

    ③此电阻丝的电阻率的表达式ρ=$\frac{π{D}^{2}{R}^{2}}{4L}$．（用已知量和所测物理量的字母表示）
    ④利用图乙所示的电路图测量电阻丝的电阻的物理思想是等效替代．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    20．实验室有一卷铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度．

    （1）该同学首先用螺旋测微器测得导线直径如图a所示，则其大小为0.730 mm；
    （2）根据铜导线的长度，他估计其电阻大约有5Ω，随后他设计了一个实验，较为准确地测定了这卷铜导线的电阻，实验室有以下器材供选择：
    A．电池组（6V，内阻约1Ω）
    B．电流表（0～3A，内阻约0.01Ω）
    C．电流表（0～0.6A，内阻约0.2Ω）
    D．电压表（0～3V，内阻约4kΩ）
    E．电压表（0～15V，内阻约15kΩ）
    F．滑动变阻器（0～20Ω，允许最大电流1A）
    G．滑动变阻器（0～2000Ω，允许最大电流0.3A）
    H．保护电阻R0=3Ω
    I．开关、导线若干
    ①除了选项A、H和I外，电流表应选用C，电压表应选用D，滑动变阻器应选用F；（填写器材前的编号）
    ②为了使测量结果尽量准确，且从零开始多测几组数据，该同学设计了图b所示电路，其中保护电阻R0与铜导线串联，请用笔画线完成剩余部分的连接．
    ③通过上述实验，设测出的铜导线电阻为R，查询资料知道铜的电阻率为ρ，若用d表示铜导线的直径，请写出计算铜导线长度的表达式L=$\frac{πR{d}^{2}}{4ρ}$．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    7．回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，在两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，同时D形金属盒处于垂直于盒底面的匀强磁场中．当电场的变化周期与粒子在两D形盒中运转周期相等时，粒子在通过狭缝时都能得到加速，如图所示．用它加速氘核（氢的同位素），已知它所接高频电源的频率为f，D形盒的半径为R，氘核的质量为m，氘核的电荷量为q．求：
    （1）加速氘核时所需的磁感应强度为多大？
    （2）氘核所能达到的最大动能为多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    17．如图为一回旋加速器的示意图，已知 D形盒的半径为R，中心O处放有质量为m、带电量为q的正离子源，若磁感应强度大小为B，求：
    （1）加在D形盒间的高频电源的周期为$\frac{2πm}{qB}$；
    （2）离子加速后的最大能量$\frac{{q}^{2}{B}^{2}{R}^{2}}{2m}$．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    4．某同学用如图甲所示的装置测定物块与接触面之间的动摩擦因数，他将一很窄的物块紧压弹簧后由静止释放，物块沿水平面滑行后最终静止在C点，P为光电计时器的光电门，已知当地重力加速度大小为g．

    （1）用20分度的游标卡尺，测得物块的宽度如图乙所示，但标尺左侧部分刻度未在图中显示，根据图中信息可知，物块的宽度d=1.060cm；
    （2）实验中除了测定物块的宽度外，还需要测量的物理量有BC
    A．物块质量m                  B．物块通过光电门的时间t
    C．光电门到C点的距离s          D．物块释放点到停止点的距离s′
    （3）为了减小实验误差，该同学采用图象法来处理实验数据，根据以上操作所测量的物理量，他应该选择B才能更方便地测定物块与接触面之间的动摩擦因数．
    A.$\frac{1}{t}$-s图象
    B.$\frac{1}{{t}^{2}}$-s图象
    C.$\frac{1}{{t}^{2}}$-s′图象
    D．m-s图象．

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    1．质量为5kg的木箱放在水平地面上，至少要用25N的水平推力，才能使它从原地开始运动．木箱从原地移动以后，用20N的水平推力，就可以使木箱继续做匀速运动．则用23N的水平推力推静止的此木箱时，木箱所受的摩擦力大小为23N．木箱与地面间的动摩擦因数为0.4．（g取10m/s2）

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    2．根据磁场会对载流导体产生作用力的原理，人们研究出一种新型的发射炮弹的装置--电磁炮，其原理简化为：水平放置的两个导轨相互平行，相距d=1m，处于竖直向上的匀强磁场中，一质量为m=2Kg的金属棒垂直于导轨上，与导轨间的动摩擦因数μ=0.1，当金属棒中的电流为I1=4A时，金属棒做匀速运动，取g=10m/s2．求：
    （1）匀强磁场磁感应强度的大小；
    （2）当金属棒的电流I2=6A时，金属棒的加速度大小；
    （3）保持金属棒中的电流I2=6A不变，若导轨的长度L=16m，金属棒滑离导轨的速度．

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