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    7．1932年，美国的物理学家劳伦斯设计出了回旋加速器，回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的两D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计．磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直．A处粒子源产生的质量为m、电荷量为+q粒子在加速器中被加速，其加速电压恒为U．带电粒子在加速过程中不考虑相对论效应和重力的作用．则（　　）
    A．带电粒子在加速器中第1次和第2次做曲线运动的时间分别为t1和t2，则t1：t2=1：2
    B．带电粒子第1次和第2次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比r1：r2=$\sqrt{2}$：2
    C．两D形盒狭缝间的交变电场的周期T=$\frac{πm}{qB}$
    D．带电粒子离开回旋加速器时获得的动能为$\frac{{B}^{2}{q}^{2}{R}^{2}}{2m}$

    分析 回旋加速器利用电场加速和磁场偏转来加速粒子，带电粒子在磁场中运动的周期与带电粒子的速度无关．根据洛伦兹力提供向心力得出轨道半径的公式，从而根据速度的关系得出轨道半径的关系．粒子离开回旋加速度时的轨道半径等于D形盒的半径，根据半径公式求出离开时的速度大小，从而得出动能．

    解答 解：AC、带电粒子在磁场中运动的周期与电场变化的周期相等，根据qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，则v=$\frac{qBr}{m}$，周期T=$\frac{2πr}{v}$=$\frac{2πm}{qB}$，
    与粒子的速度无关，t1：t2=1：1．交变电场的周期也为$\frac{2πm}{qB}$．故AC错误．
    B、根据v2=2ax得，带电粒子第一次和和第二次经过加速后的速度比为$\sqrt{2}$：2，
    根据r=$\frac{mv}{qB}$知，带电粒子第1次和第2次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比r1：r2=$\sqrt{2}$：2．故B正确．
    D、根据qvB=m$\frac{{v}^{2}}{R}$，知v=$\frac{qBR}{m}$，则带电粒子离开回旋加速器时获得动能为Ek=$\frac{1}{2}$mv2=$\frac{{B}^{2}{q}^{2}{R}^{2}}{2m}$．故D正确．
    故选：BD．

    点评 解决本题的关键知道回旋加速器加速粒子的原理，知道带电粒子在磁场中运动的周期与交变电场的周期相同，以及掌握带电粒子在磁场中运动的轨道半径公式和周期公式．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    3．关于质点，下列说法正确的是（　　）
    A．体积很小的物体都可以看作质点
    B．研究花样滑冰运动员优美的动作时，可以把运动员看作质点
    C．研究一列火车通过长江大桥所需的时间内，可以把火车看作质点
    D．物体的大小和形状在所研究的问题中起的作用很小，可以忽略不计时，我们就可以把物体看作质点

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    4．在水平地面上一枪口O对着一竖直靶上的A点瞄准并射出子弹，子弹恰好垂直射入靶中的B点，且子弹射出靶后的速度是入射时速度的一半，并落在水平地面上的C点，如图所示．已知子弹的出射速度为v0，且枪口的倾角为θ，A点距水平地面的高度为H，重力加速度为g，忽略空气阻力．求：
    （1）B点距水平地面的高度h．
    （2）O、C两点间的距离L．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    15．1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是（　　）
    A．带电粒子由加速器的重心附近进入加速器
    B．氘核$\left.\begin{array}{l}{2}\\{1}\end{array}\right.$H和a粒子$\left.\begin{array}{l}{4}\\{2}\end{array}\right.$He在磁场中偏转的周期不同
    C．若增大磁感应强度B交变电压的频率也相应要增大才行
    D．增大D形盒之间的电压，粒子最终获得的能量将增大

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    2．为测量某一玩具电动机M中导线圈的电阻率，某小组的部分实验方案如下：

    （1）用螺旋测微器测得导线圈同种规格导线直径d如图1所示，则d=0.900mm；
    （2）用多用电表测量电动机中导线圈的电阻R1；选择“×1Ω”欧姆档，并按正确步骤操作后，指针的位置如图2所示（此过程电动机不转动），则R1=15Ω．
    （3）为提高精度，实验小组又用以下器材在此测量导线圈的电阻R1；
    电流表A1（0～3A，约5Ω）；            
    电流表A2（0～30mA、约10Ω）；
    滑动变阻器R1（1KΩ）；    
    滑动变阻器R2（50Ω）；
    定值电阻R0=60Ω；   
    电源（4V、约1Ω）及开关等，导线若干．
    ①、实验小组为使测量过程中电动机不转动而采用了如图3所示的电路图，应选择的电流表是A2，滑动变阻器是R2；（填写序号）

    ②按照实验要求，多用表已选择“直流电压2.5V”当作为电压表使用，请依据图3将图4实验电路中的仪器连接完整．
    ③该测量方法测得的导线圈的电阻测量值RM与真实值RX的大小关系，RM＜RX；产生此误差的原因是电压表的分流引起．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    12．在测定金属的电：阻率的实验中，待测金属导线的长约0.8m，直径小于lmm，电阻在5Ω左右．实验主要步骤如下：

    （1）用米尺测量金属导线的长度L；
    （2）用螺旋测微器测量金属导线直径d如图所示，则d=0.900mm；
    （3）用伏安法测量该金属导线的电阻．为了尽可能准确地测量，要使待测电阻两端电压从零开始变化，电压表用0～3V量程，电流表用0～0.6A量程，且采用外接法，请按照如图2的实验电路图，在实物图（图3）上用笔画线当导线连接成实验电路．
    （4）根据测得的L、d、U、I，计算金属电阻率的表达式为ρ=$\frac{Uπ{d}^{2}}{4IL}$．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    19．端到速滑，是我国运动员的优势项目．比赛中，运动员通过弯道时如果不能很好地控制速度，将会发生侧滑而离开赛道．用圆弧虚线Ob代表弯道，Oa表示运动员在O点的速度方向（如图），将运动员视为质点，下列说法正确的是（　　）
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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    16．滑块以某一初速度从斜面底端冲上斜面做匀减速直线运动，到达斜面顶端时的速度为零．已知滑块通过斜面中点时的速度为v，则滑块的初速度为（　　）
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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    17．用图甲所示的装置探究加速度与力、质量之间的关系，图乙是其俯视图．两个相同的小车放在光滑水平板上，车左端各系一条细绳，绳跨过定滑轮个挂一个相同的小盘，盘中可放砝码．两个小车右端通过细线用夹子固定，打开夹子，小车在小盘和砝码的牵引下运动，合上夹了，两小车同时停止．实验中可以通过在车中放砝码改变小车的质量．

    （1）探究“加速度与质量之间的关系”时，应在小盘中放质量相同（选填“相同”或“不相同”）的砝码；
    （2）为使小车所受的拉力近似等于小盘和砝码的总重力，应使小盘和砝码的总质量远小于（选填“远大于”或“远小于”）小车的质量；
    （3）实验中，两小车的加速度之比等于（选填“大于”、“等于”或“小于”）小车通过的位移之比．

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