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    16．回旋加速器的核心部分是真空室中的两个相距很近的D形金属盒．把它们放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒面向下．连接好高频交流电源后，两盒间的窄缝中能形成匀强电场，带电粒子在磁场中做圆周运动，每次通过两盒间的窄缝时都能被加速，直到达到最大圆周半径时通过特殊装置引出，如果用同一回旋加速器分别加速氚核（${\;}_{1}^{3}$H）和α粒子（${\;}_{2}^{4}$He），比较它们所需的高频交流电源的周期和引出时的最大动能，下列说法正确的是（　　）
    A．加速氚核的交流电源的周期较大；氚核获得的最大动能较大
    B．加速氚核的交流电源的周期较小；氚核获得的最大动能较大
    C．加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能较小
    D．加速氚核的交流电源的周期较小；氚核获得的最大动能较小

    分析 回旋加速器工作时，交流电源的周期和粒子做圆周运动的周期相等，粒子在圆周运动的过程中一次一次地经过D形盒缝隙，两盒间的电势差一次一次地反向，粒子就会被一次一次地加速．由牛顿第二定律推导出最大动能的表达式和周期表达式进行讨论即可．

    解答 解：交流电源的周期等于粒子圆周运动的周期，为：T=$\frac{2πm}{qB}$，由于氚核的$\frac{m}{q}$较大，则加速氚核的交流电源的周期较大；
    根据 qvB=m$\frac{{v}_{m}^{2}}{R}$得，粒子出D形盒时最大速度为 vm=$\frac{qBR}{m}$，最大动能为：Ekm=$\frac{1}{2}m{v}_{m}^{2}$=$\frac{{q}^{2}{B}^{2}{R}^{2}}{2m}$；由于氚核的$\frac{{q}^{2}}{m}$较小，则氚核获得的最大动能较小．
    故ABD错误，C正确；
    故选：C

    点评 对于回旋加速器，关键是要理解其工作原理，掌握工作条件，由洛伦兹力等于向心力，得到最大动能表达式．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    18．如图所示，皮带传动装置中，右边两轮是连在一起共轴转动，图中三轮半径分别为，r1=3r，r2=2r，r3=4r；A、B、C三点为三个轮边缘上的点，A、B、C三点的线速度分别为v1、v2、v3，向心加速度分别为a1、a2、a3，则下列比例关系正确的是（　　）
    A．$\frac{a_1}{a_2}=\frac{3}{2}$B．$\frac{a_2}{a_3}=\frac{1}{2}$C．$\frac{v_1}{v_2}=\frac{3}{2}$D．$\frac{v_2}{v_3}=2$

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    19．如图所示，一玻璃球体的半径为R，O为球心，MN为直径，从N点向玻璃球内发出两条相同的单色光线，其中光线NP在P点射出玻璃球，出射光线平行与MN，光线NQ恰好在Q点发出全反射，已知∠MNP=30°，求：
    （1）玻璃对该单色光的折射率
    （2）球心O到NQ的距离．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    4．如图甲，足够长的 U型金属导轨固定放置在倾角为θ（未知）的绝缘斜面上，并处于垂直斜面向下的匀强磁场中，磁感应强度B=0.5T．质量为m=0.1kg、电阻为r=0.2Ω的导体棒ab垂直放在导轨上，与导轨接触良好，且不计摩擦．导轨宽度l=0.4m，仅cd边有电阻，其阻值为R（未知）．如图乙是导体棒ab从静止开始沿导轨下滑过程中的加速度与速度关系，g取10m/s2，求：
    （1）当棒的速度达到最大值时，棒中的感应电流大小和方向；
    （2）当棒的速度达到最大速度的一半时，ab棒所受安培力的功率；
    （3）已知棒从静止开始下滑4m的过程中ab棒上产生的热量Q为0.8J，求下滑到4m时棒的速度v的大小以及这一过程中流过ab棒的电量q．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    11．下列各图的线圈中能产生感应电流的是（　　）
    A．B．C．D．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    1．如图所示，有一光滑、不计电阻且较长的“π“平行金属导轨，间距L=1m，导轨所在的平面与水平面的倾角为37°，导轨空间内存在垂直导轨平面的匀强磁场．现将一质量m=0.1kg、电阻R=2Ω的金属杆水平靠在导轨处，与导轨接触良好．（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
    （1）若磁感应强度随时间变化满足B=2+0.2t（T），金属杆由距导轨顶部l　m处释放，求至少经过多长时间释放，会获得沿斜面向上的加速度；
    （2）若匀强磁场大小为定值，对金属杆施加一个平行于导轨斜面向下的外力F，其大小为产F=v+0.4（N），v为金属杆运动的速度，使金属杆以恒定的加速度a=10m/s2沿导轨向下做匀加速运动，求匀强磁场磁感应强度B的大小．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    8．如图所示，遥控电动赛车通电后电动机以额定功率P=3W工作，赛车（可视为质点）从A点由静止出发，经过时间t（未知）后关闭电动机，赛车继续前进至B点后水平飞出，恰好在C点沿着切线方向进入固定在竖直平面内的圆弧形光滑轨道，通过轨道最高点D水平飞出，E点为圆弧形轨道的最低点．已知赛车在水平轨道AB部分运动时受到恒定阻力f=0.5N，赛车的质量m=0.8kg，轨道AB的长度L=6.4m，B、C两点高度差h=0.45m，赛车在C点的速度大小vc=5m/s，圆形轨道的半径R=0.5m．不计空气阻力．取g=10m/s2．sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
    （1）赛车运动到B点时的速度vB的大小；
    （2）赛车电动机工作的时间t；
    （3）赛车经过最高点D时对轨道的压力的大小．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    5．如图所示，一位同学做飞镖游戏，已知圆盘的直径为d，飞镖距圆盘为L，且对准圆盘上边缘的A点水平抛出，初速度为v0，飞镖抛出的同时，圆盘以垂直圆盘过盘心O的水平轴匀速运动，角速度为ω．若飞镖恰好击中A点，则下列关系正确的是（　　）
    A．v0=ω$\frac{d}{2}$B．ωL=π（1+2n）v0，（n=0，1，2，3，…）
    C．2dv02=L2gD．dω2=gπ2（1+2n）2，（n=0，1，2，3，…）

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    6．如图甲所示为用电火花打点计时器“验证机械能守恒定律”的实验装置．

    （1）关于这一实验，下列说法中正确的是D．
    A．打点计时器应接直流电源
    B．应先释放纸带，后接通电源打点
    C．需使用秒表测出重物下落的时间
    D．测出纸带上两点迹间的距离，可知重物相应的下落高度
    （2）除了图甲中所注明的器材外，实验中还需要学生电源、导线、刻度尺．
    （3）若已知打点计时器的电源频率为50Hz，当地的重力加速度取g=9.80m/s2，重物质量为0.1kg．实验中得到一条点迹清晰的纸带如图乙所示，打P点时，重物的速度为零，A、B、C为另外3个连续点．根据图中的数据，可知重物由P点运动到B点，重力势能减少量△Ep=4.91．（计算结果保留三位有效数字），若△Ep＞△Ek，造成此误差的主要原因是重物下落克服阻力做功．

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