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【题目】回旋加速器是用来加速带电粒子的装置,如下图.它的核心部分是两个D形金属盒,两盒相距很近,分别和高频交流电源相连接,两盒间的窄缝中形成匀强电场,使带电粒子每次通过窄缝都得到加速.两盒放在匀强磁场中,磁场方向垂直于盒底面,带电粒子在磁场中做圆周运动,通过两盒间的窄缝时反复被加速,直到达到最大周半径时通过特殊装置被引出.现要增大粒子射出时的动能,则下列说法正确的是( )

A.增大电场的加速电压

B.增大磁场的磁感应强度

C.减小狭缝间的距离

D.增大D形盒的半径

【答案】BD

【解析】

试题分析:根据qvB,得v=,最大动能Ekm==,则增大磁场的磁感应强度或增大D形盒的半径,可以增加粒子射出时的动能,与加速电压和狭缝间的距离无关.故BD正确,AC错误.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,在倾角θ=37°的光滑斜面上存在一垂直斜面向上的匀强磁场区域MNPQ,磁感应强度B的大小为5 T,磁场宽度d=0.55 m,有一边长L=0.4 m、质量m1=0.6 kg、电阻R=2 Ω的正方形均匀导体线框abcd通过一轻质细线跨过光滑的定滑轮与一质量为m2=0.4 kg的物体相连,物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.4,将线框从图示位置由静止释放,物体到定滑轮的距离足够长.(取g10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求:

(1)线框abcd还未进入磁场的运动过程中,细线中的拉力为多少?

(2)当ab边刚进入磁场时,线框恰好做匀速直线运动,求线框刚释放时ab边距磁场MN边界的距离x多大?

(3)在(2)问中的条件下,若cd边恰离开磁场边界PQ时,速度大小为2 m/s,求整个运动过程中ab边产生的热量为多少?

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【题目】如图a所示,匀强磁场垂直于xOy平面,磁感应强度B1按图b所示规律变化(垂直于纸面向外为正).t=0时,一比荷为的带正电粒子从原点沿y轴正方向射入,速度大小v=5×104m/s,不计粒子重力.

(1)求带电粒子在匀强磁场中运动的轨道半径.

(2)求时带电粒子的坐标.

(3)保持b中磁场不变,再加一垂直于xOy平面向外的恒定匀强磁场B2,其磁感应强度为0.3T,在t=0时,粒子仍以原来的速度从原点射入,求粒子回到坐标原点的时刻.

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【题目】如图所示,滑沙是国内新兴的旅游项目,假设滑沙轨道平直,轨道顶端距离底端的竖直高度为h,倾角为θ。一小孩坐在滑板上从轨道的顶端由静止滑下,到达轨道底端时速度大小为v,小孩和滑板的总质量为m,滑板与沙子之间的动摩擦因数恒定,不计空气阻力,重力加速度为g。关于小孩和滑板沿轨道从顶端滑到底端的过程,下列说法正确的是

A.小孩和滑板受到的支持力的冲量为零

B.小孩和滑板克服摩擦力做的功为

C.小孩和滑板所受摩擦力的大小为

D.小孩的质量越大,从顶端滑到底端的时间就越短,机械能损失就越大

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【题目】某物理课外小组利用如图甲所示的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。置于实验台上的长木板水平放置,左端固定一轻滑轮。轻绳跨过滑轮,一端可悬挂钩码,另一端与拉力传感器相连,拉力传感器固定在小车的前端。实验步骤如下:

①在长木板右下方垫上适当厚度的小物块,使不挂钩码时小车拖动纸带可以在纸带上打下点迹均匀的点,即小车在木板上匀速滑动;

②保持小车和拉力传感器的总质量不变,将n(依次取n=12345)个钩码挂在轻绳左端,用手按住小车并使轻绳与木板平行。接通电源,释放小车,打出多条纸带;

③根据每条纸带记录的信息求出相应的加速度,通过分析得出小车和传感器的加速度与其所受合外力的关系。

(1)实验中__________ (需要不需要”)满足小车和拉力传感器的总质量远大于钩码的质量。

(2)如图乙所示是实验中打出的一条纸带,相邻计数点间还有四个点未画出,所用交流电源的频率为50Hz,量出各计数点与O点之间的距离如图乙所示。则打点计时器打下B点时小车的瞬时速度大小vB =________m/s,小车的加速度大小a=___________ m/s2(结果均保留三位有效数字)

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【题目】如图所示,匀强电场中的△PAB平面平行于电场方向,C点为AB的中点,D点为PB的中点。将一个带负电的粒子从P点移动到A点,电场力做功WPA=16×108J;将该粒子从P点移动到B点,电场力做功WPB=32×108J。则下列说法正确的是( )

A. 直线PC为等势线

B. 若将该粒子从P点移动到C点,电场力做功为WPC=24×108J

C. 电场强度方向与AD平行

D. P的电势高于点A的电势

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【题目】某同学用图1所示电路,测绘标有“3.8V0.3A”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象.除了导线和开关外,有以下一些器材可供选择:

电流表:A1(量程100mA,内阻约);A2(量程0.6A,内阻约0.3Ω);

电压表:V1(量程5V,内阻约5kΩ );V2(量程15V,内阻约15Ω );

电源:E1(电动势为1.5V,内阻为0.2Ω);E2(电动势为4V,内阻约为0.04Ω).

滑动变阻器:R1(最大阻值约为100Ω),R2(最大阻值约为10Ω),

电键S,导线若干.

1)为了调节方便,测量准确,实验中应选用电流表_____,电压表_____,滑动变阻器_____,电源_____.(填器材的符号)

2)根据实验数据,计算并描绘出RU的图象如图2所示.由图象可知,此灯泡在不工作时,灯丝电阻为_____;当所加电压为3.00V时,灯丝电阻为_____,灯泡实际消耗的电功率为_____

3)根据RU图象,可确定小灯泡耗电功率P与外加电压U的关系.符合该关系的示意图是下列图中的_____

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【题目】某圆形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,现有两个不同的粒子ab,以不同的速度同时由A点沿AOO为圆心)方向射入圆形磁场区域,又同时由C点及B点分别射出磁场,其运动轨迹如图所示(虚线AB弧长等于磁场圆周长的,虚线AC弧长等于磁场圆周长的),粒子始终在纸面内运动,不计粒子重力。则下列说法正确的是(  )

A.ab粒子在磁场中的运动半径之比Ra:Rb=:3

B.ab粒子在磁场中运动的周期之比Ta:Tb=3:4

C.ab粒子的比荷之比

D.ab粒子的速率之比

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【题目】如图所示,固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环,圆环与一轻质水平状态的弹簧相连,弹簧的另一端固定在墙上O点,且处于原长。现让圆环从A点由静止开始下滑,滑到O点正下方B点时速度为零。则在圆环下滑过程中( )

A.圆环的机械能先减小后增大,再减小

B.弹簧的弹性势能先增大再减小

C.与圆环在A点的加速度相同的位置还有两处

D.弹簧再次恢复到原长时圆环的速度最大

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