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【题目】回旋加速器主要结构如图,两个中空的半圆形金属盒接高频交流电源置于与盒面垂直的匀强磁场中,两盒间的狭缝宽度很小。粒子源S位于金属盒的圆心处,产生的粒子初速度可以忽略。用两台回旋加速器分别加速质子(H)和α粒子(He),这两台加速器的金属盒半径、磁场的磁感应强度、高频交流电源的电压均相等,不考虑相对论效应,则质子和α粒子

A. 所能达到的最大动量大小相等

B. 所能达到的最大动能相等

C. 受到的最大洛伦兹力大小相等

D. 在达到最大动能的过程中通过狭缝的次数相等

【答案】BC

【解析】

A项:当粒子的半径到达D型盒的半径R时,速度最大,由公式可得:,由于两粒子的电荷量不同,所以所能达到的最大动量大小不相等,故A错误;

B项:当粒子的半径到达D型盒的半径R时,速度最大,由公式可得,动能之比等于电荷量的平方之比与质量反比的积,所以所能达到的最大动能相等,故B正确;

C项:当粒子的半径到达D型盒的半径R时,速度最大,由公式可得:

由公式 ,所以受到的最大洛伦兹力大小相等,故C正确;

D项:粒子每加速一次增加的动能为,粒子能达到的最大动能为,所以要加速的次速为,所以在达到最大动能的过程中通过狭缝的次数不相等,故D错误。

故选:BC

练习册系列答案
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【题目】一电子以水平向右的初速度进入水平放置的平行板电容器中,电子只受电场力作用,其运动轨迹如图所示,下列说法正确的是  

A. M板电势比N板的高

B. N板一定带正电

C. 运动过程中,电子的电势能越来越大

D. 运动过程中,电子的加速度变大

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【题目】如图甲所示,电阻不计的矩形导体线圈固定在水平桌面上,线圈的匝数n=100匝,所围成矩形的面积S=0.4m2,线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的匀强磁场,磁感应强度随时间按如图乙所示的正弦规律变化。在线圈的右边接一含有理想变压器的电路,变压器原、副线圈的匝数比为n1n2=21,灯泡标有“36V 18W”字样,电流表和电压表均为理想电表。调节滑动变阻器R的滑动触头,当电流表示数为0.8A时,灯泡L刚好正常发光,则(

A. 电压表的示数等于40V

B. 定值电阻R的阻值为

C. 在磁感应强度变化的0~1.57×102s时间内,通过小灯泡的电荷量为7.85×103C

D. 当滑动变阻器R的滑片P向下滑动时,电流表的示数变大,电压表的示数变小

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【题目】如图,水平传送带以恒定速度顺时针转动,传送带右端上方的挡板上固定着一轻弹簧。将小物块P轻放在传送带左端,P在接触弹簧前速度已达到v,与弹簧接触后弹簧的最大形变量为d。P的质量为m,与传送带之间的动摩擦因数为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。从P开始接触弹簧到弹簧第一次达到最大形变的过程中

A. P的速度一直减小

B. 传送带对P做功的功率一直减小

C. 传送带对P做的功W<μmgd

D. 弹簧的弹性势能变化量△Ek=mv2+μmgd

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【题目】一种测定电子比荷的实验装置如图所示。真空玻璃管内,阴极K发出的电子经阳极A与阴极K之间的高压加速后,形成细细的一束电子流,沿图示方向进入间距为d的两极板CD间的区域。若两极板CD间无电压,电子将沿直线打在荧光屏的中心O点;若在两极板间施加恒定电压U,则离开极板区域的电子将打在荧光屏上的P点;若再在极板间施加一个方向垂直于纸面的磁感应强度大小为B的匀强磁场,则电子在荧光屏上产生的亮点又回到O点。

1)判断匀强磁场的方向;

2)求电子击中O点时的速度大小v

3)已知极板的长度l5.00cm,间距d1.50cm,极板区的中点MO点的距离L12.50cm,极板间电压U200V,磁感应强度B6.3×10–4TP点到O点的距离y3.0cm。根据上述数据,计算电子的比荷(保留2位有效数字)。

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(1)若粒子到达Q点,求粒子在P点的初速度大小v0

(2)若粒子在P点的初速度大小在0~ v0之间连续可调则粒子到达圆弧上哪个点电势能变化最大?求出电势能变化的最大值△Ep

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A. 闭合开关瞬间,甲图中的灯泡立即达到最亮

B. 甲图中的灯泡比乙、丙图中的灯泡亮

C. 增大交流电频率时,乙、丙图中的灯泡都变亮

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