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【题目】如图所示,回旋加速器D形盒的半径为R,所加磁场的磁感应强度为B,用来加速质量为m、电荷量为q的质子,质子从下半盒的质子源由静止出发,加速到最大能量E后,由A孔射出。下列正确的是(  )

A.回旋加速器不能无限加速质子

B.增大交变电压U,则质子在加速器中运行时间将变短

C.回旋加速器所加交变电压的频率为

D.下半盒内部,质子的运动轨迹半径之比(由内到外)为1

【答案】ABC

【解析】

A.随着质子速度的增大,相对论效应逐渐显现,质子质量增大,做圆周运动的周期不能保持与所加电场变化的周期同步,从而不能再被加速,加速器不能无限加速质子,故A正确;

B.增大交变电压,质子每次经电场时获得的动能增大,在磁场中运动的半径增大,加速次数和圆周运动的次数减少,运动时间变短,故B正确;

C.由圆周运动公式

联立解得

C正确;

D.设下半盒第n个半圆的半径为rn,粒子速度vn,则

则从内向外半径之比为,故D错误。

故选ABC

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示虚线为一组间距相等的同心圆,圆心处固定一带正电的点电荷,一带电粒子以一定初速度射入电场,实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,三点是实线与虚线的交点,则该粒子()

A.带负电

B.点受力最大

C.点的电势能小于在点的电势能

D.点到点的动能变化大于由点到点的动能变化

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】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源两极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,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,如图所示。设D形盒半径为R,若用回旋加速器加速质子时,匀强磁场的磁感应强度为B,高频交流电频率为f,则下列说法正确的是(  )

A.质子被加速后的最大动能为Ekm

B.质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关

C.只要R足够大,质子的速度可以被加速到任意值

D.不改变Bf,该回旋加速器也能用于加速α粒子

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【题目】如图所示的U-I图象中,甲为某电池的路端电压与电流的关系图线,乙、丙为两种电子元件的U-I图线,三个图线交于同一点,若电池的电动势不变,内阻变大,再将乙、丙分别接在这个电池两端,乙、丙元件两端的电压分别为U1U2,通过两元件的电流分别为I1I2,则下列关系正确的是

A.U1>U2

B.I1>I2

C.U1I1>U2I2

D.

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【题目】如图所示,在x轴上方的空间存在着垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度的大小为B。许多相同的离子,以相同的速率v,由O点沿纸面向各个方向(y>0)射入磁场区域。不计离子所受重力,不计离子间的相互影响。图中曲线表示离子运动的区域边界,其中边界与y轴交点为M,边界与x轴交点为N,且OMONL。由此可判断(  )

A.这些离子是带正电的

B.这些离子运动的轨道半径为L

C.这些离子的比荷为

D.当离子沿y轴正方向射入磁场时会经过N

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【题目】为了测量某化工厂的污水排放量,技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计,该装置由绝缘材料制成,长、宽、高分别为abc,左右两端开口,在垂直于上、下底面方向加磁感应强度为B的匀强磁场,在前、后两个内侧固定有金属板作为电极,污水充满管口从左向右流经该装置时,电压表将显示两个电极间的电压U。若用Q表示污水流量(单位时间内排出的污水体积),下列说法中正确的是(  )

A.若污水中正离子较多,则前表面比后表面电势高

B.前表面的电势一定低于后表面的电势,与哪种离子多少无关

C.污水中离子浓度越高,电压表的示数将越大

D.污水流量QU成正比,与ab无关

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【题目】如图所示,质量为m的物体在水平传送带上由静止释放,传送带由电动机带动,始终保持以速度v匀速运动,物体与传送带间的动摩擦因数为μ,物体在滑下传送带之前能保持与传送带相对静止,对于物体从静止释放到与传送带相对静止这一过程,下列说法中正确的是 (  )

A.电动机多做的功为mv2

B.物体在传送带上的划痕长

C.传送带克服摩擦力做的功为mv2

D.电动机增加的功率为μmgv

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【题目】如图所示,粗糙程度均匀的绝缘斜面下方点处有一正点电荷,带负电的小物体以初速度点沿斜面上滑,到达点时速度为零,然后下滑回到点,此时速度为。若小物体电荷量保持不变,,则  

A.的过程中,电场力对小物体先做负功后做正功

B.的过程中,小物体的电势能先减小后增大

C.的过程中,小物体受到的摩擦力和电场力均是先增大后减小

D.小物体上升的最大高度为

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【题目】卡文迪许设计扭秤实验测定了万有引力恒量,实验中通过万有引力使石英丝扭转的办法巧妙地测量了极小的万有引力。现有学生研究用某种材料做成的圆柱体在外力矩作用下发生扭转的规律,具体做法是:做成长为L、半径为R的圆柱体,使其下端面固定,在上端面施加一个扭转力矩M,使上端面半径转过一扭转角,现记录实验数据如下:

实验次数

1

1

5

5

5.1

2

2

5

5

10.0

3

2

10

5

19.9

4

2

10

10

5.0

5

3

10

5

30.2

6

3

15

5

44.9

7

4

20

15

8.9

1)利用上表实验数据,可以采取__________________,分别研究扭转角R的关系,进而得出的关系是___________________________

2)用上述材料做成一个长为,半径为的圆柱体,在下端面固定,上端面受到的扭转力矩作用下,上端面将转过的角度是_____________________.

3)若定义扭转系数KRL的关系是_______________

4)根据上述结果,为提高实验的灵敏度,卡文迪许在选取石英丝时,应选用长度_____________(选填)一点、截面__________________一点(选填)的石英丝。

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