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    10．如图所示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，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，若质子在加速器里面顺利的完成加速后获得的动能为Ek，加速电场的变化周期为T；现利用此回旋加速器加速α粒子，为使α粒子顺利完成加速，下列说法正确的是（　　）
    A．加速电场的变化周期仍然T
    B．加速电场的变化周期调整为2T
    C．α粒子完成加速后获得的动能为0.5Ek
    D．α粒子完成加速后获得的动能为Ek

    分析 AB、带电粒子在回旋加速器中，靠电场加速，磁场偏转，根据T=$\frac{2πm}{qB}$，知质子换成α粒子，比荷发生变化，则在磁场中运动的周期发生变化，回旋加速器粒子在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等，故需要改变交流电的周期，
    CD、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，即可求解．

    解答 解：AB、根据T=$\frac{2πm}{qB}$，质子换成α粒子，比荷变为原来的一半，则在磁场中的运动周期变为原来的2倍，若仍能加速，则加速电场的变化周期调整为2T，故A错误，B正确；
    CD、根据qBv=m$\frac{{v}^{2}}{R}$，解得：v=$\frac{qBR}{m}$，
    根据动能表达式，则有：最大动能为：EKm=$\frac{1}{2}$m${v}_{\;}^{2}$=$\frac{{q}^{2}{B}^{2}{R}^{2}}{2m}$，可知，最大动能与电量的平方成正比，与质量成反比，当换成α粒子后，a粒子完成加速后获得的动能为E1，故C错误，D正确；
    故选：BD

    点评 解决本题的关键知道回旋加速器运用电场加速，磁场偏转来加速带电粒子，但要注意粒子加速周期与偏转周期相等，且确定运动的周期，及最大动能与粒子的电量，与质量等因素的关系，是解题的关键．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    20．水平面上有相距15m的A、B两点，一质量为2kg的物体在大小为16N、方向斜向上的力F作用下，从A点由静止开始做直线运动．某时刻撤去F，物体到达B点时速度为0．若物体与水平面间的动摩擦因数μ=$\frac{3}{4}$，g取10m/s2．求物体从A运动到B的最短时间．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    1．如图，ae、dg为两根相互平行、水平放置的金属导轨，其ad端接一个阻值为R的定值电阻．边长为L的正方形abcd区域内有一个竖直向下的匀强磁场B1，B1随时间均匀增大．ef、fg为二根金属棒，交点f处绝缘不导通．efg构成一个等边三角形，处在另一水平匀强磁场中，磁感应强度大小为B2．金属棒MN垂直导轨ae、dg放置在eg位置处，从t=0时刻起，在一个垂直金属棒的外力F作用下向右做速率为v的匀速直线运动，回路内产生的感应电流为I．已知金属棒的质量为m，电阻不计，与efg导轨的动摩擦因数为μ．重力加速度为g．求：
    （1）B1随时间均匀增大的变化率；
    （2）外力F随时间t变化的表达式；
    （3）导体棒运动到最右端f点的过程中，回路内摩擦产生的热量Q．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    18．如图所示，直角三角形abc是半径为R的圆O的内接三角形，∠a=30°、∠b=90°、∠c=60°．一匀强电场方向与圆所在平面平行，已知a，b，c三点电势分别为φa=-U、φb=0、φc=U．则下列说法正确的是（　　）
    A．圆上的电势最高为$\frac{\sqrt{3}}{3}$UB．圆上的电势最高为$\frac{2\sqrt{3}}{3}$U
    C．匀强电场的场强大小为$\frac{\sqrt{3}U}{3R}$D．匀强电场的场强大小为$\frac{2\sqrt{3}U}{3R}$

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    5．如图所示，水平铜盘半径为r，置于磁感强度为B，方向竖直向下的匀强磁场中，铜盘绕过中心轴以角速度ω做匀速圆周运动，铜盘的电阻不计，铜盘的中心及边缘处分别用滑片与一理想变压器的原线圈相连，理想变压器原副线圈匝数比为n，变压器的副线圈与一电阻为R的负载和电容为C的平行板电容器相连，则（　　）
    A．变压器副线圈两端的电压为$\frac{{B{r^2}ω}}{2n}$
    B．通过负载R的电流为$\frac{{B{r^2}ω}}{2nR}$
    C．电容器带电荷量为$\frac{{CB{r^2}ω}}{2n}$
    D．飞入平行板电容器中的电子沿直线运动（电子重力不计）

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    15．在磁场区域中有一粗细均匀的正方形导体线框abcd，线框平面与磁场方向垂直，ab的右边无磁场，左边有方向垂直纸面向向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B．现使线框以ab边为转轴匀速转动，转动方向如图所示，规定沿abcda方向为电流的正方向，并以图示位置为记时起点，则下列图象中能正确表示线框中的感应电流i和ab两端电压Uab随时间变化的是（　　）
    A．B．C．D．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    2．如图所示，在倾角θ=30°的斜面上，固定一金属框，宽L=0.25m，接入电动势E=12V、内阻为r=0.6Ω的电池．垂直框面放有一根质量m=0.2kg的金属棒，它与框架的摩擦因数为μ=$\frac{\sqrt{3}}{6}$，整个装置放在磁感应强度B=0.8T垂直框面向上的匀强磁场中．当调节滑动变阻器R的阻值在什么范围内时，可使金属棒静止在框架上？框架与棒的电阻不计，g=10m/s2．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    19．如图所示，闭合电路处于方向竖直向上的磁场中，小灯泡的电阻为10Ω，其它电阻不计．当磁通量在0.1s内从0.2Wb均匀增加到0.4Wb过程中，求：
    ①电路中的感应电动势；
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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

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    （1）煤块由A至C所用时间；
    （2）煤块在运输过程中在传送带上留下的划痕长度．

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