【题目】粒子回旋加速器的工作原理如图所示,置于真空中的D形金属盒的半径为R,两金属盒间的狭缝很小,磁感应强度为B的匀强磁场与金属盒盒面垂直,高频交流电的频率为f,加速电压为U,若中心粒子源处产生的质子质量为m、电荷量为+e,在加速器中被加速.不考虑相对论效应,则下列说法正确的是( )
A. 不改变磁感应强度B和交流电的频率f,该加速器也可加速α粒子
B. 加速的粒子获得的最大动能随加速电压U的增大而增大
C. 质子被加速后的最大速度不能超过2πRf
D. 质子第二次和第一次经过D形盒间狭缝后轨道半径之比为 ∶1
【答案】CD
【解析】回旋加速器运用电场加速磁场偏转来加速粒子,根据洛伦兹力提供向心力可以求出粒子的最大速度,从而求出最大动能.在加速粒子的过程中,电场的变化周期与粒子在磁场中运动的周期相等.
解:A、带电粒子在磁场中运动的周期与加速电场的周期相等,根据T=知,换用α粒子,粒子的比荷变化,周期变化,回旋加速器需改变交流电的频率才能加速α粒子.故A错误.
B、根据qvB=m,知v=
,则最大动能EKm=
mv2=
.与加速的电压无关.故B错误.
C、质子出回旋加速器的速度最大,此时的半径为R,则v==2πRf.所以最大速度不超过2πfR.故C正确.
D、粒子在加速电场中做匀加速运动,在磁场中做匀速圆周运动,根据v=知,质子第二次和第一次经过D形盒狭缝的速度比为
:1,
根据r=,则半径比为
:1.故D正确.
故选CD.
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【题目】在一个内壁光滑的圆锥桶内,两个质量相等的小球A和B紧贴着桶的内壁分别在不同高度的水平面内做匀速圆周运动,则以判断正确的是( )
A. 两球对桶壁的压力相等
B. A球的线速度一定大于B球的线速度
C. A球的角速度一定大于B球的角速度
D. 两球的周期相等
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【题目】“天链一号”是中国第一颗地球同步轨道数据中继卫星,主要用于为中国神舟载人飞船及后续载人航天器提供数据中继和测控服务。关于“天链一号”卫星,下列说法正确的是( )
A. 卫星相对地面静止
B. 卫星运行速度大于7.9 km/s
C. 卫星绕地球运行的周期比月球绕地球运行的周期小
D. 卫星绕地球运行的周期比月球绕地球运行的周期大
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【题目】如图所示,理想变压器的原线圈接在的交流电源上,闭合开关S后,变压器的输入功率为110 W,这时副线圈上额定电压为55 V的用电器刚好正常工作,下列说法正确的是
A. 原线圈输入电压的有效值为V B. 通过用电器的电流为2.0A
C. 原、副线圈的匝数比为1:4 D. 副线圈输出交流电的频率为100Hz
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【题目】如图所示,弹簧秤下挂一条形磁铁,其中条形磁铁N极的一部分位于未通电的螺线管内,则下列说法正确的是( )
A.若将a接电源正极,b接负极,弹簧秤的示数将减小
B.若将a接电源正极,b接负极,弹簧秤的示数将增大
C.若将b接电源正极,a接负极,弹簧秤的示数将增大
D.若将b接电源正极,a接负极,弹簧秤的示数将减小
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【题目】在做“研究平抛物体的运动”的实验时:
(1)为使小球水平抛出,必须调整斜槽,使其末端的切线成水平方向,检查方法是_______________________。
(2)小球抛出点的位置必须及时记录在白纸上,然后从这一点画水平线和竖直线作为轴和
轴,竖直线是用________来确定的。
(3)如图是利用该装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片,由照片可判断实验操作错误的是________。
A.释放小球时初速度不为0
B.释放小球的初始位置不同
C.斜槽末端切线不水平
(4)某同学在描绘平抛运动轨迹时,得到的部分轨迹曲线如图所示。在曲线上取A、B、C三个点,测量得到A、B、C三点间竖直距离h1=10.20 cm,h2=20.20 cm,A、B、C三点间水平距离x1=x2=x=12.40 cm,g取10 m/s2,则物体平抛运动的初速度v0大小为____________m/s。
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【题目】如图所示,一个电子由静止开始经加速电场加速后,又沿中心轴线从O点垂直射入偏转电场,并从另一侧射出打到荧光屏上的P点,O点为荧光屏的中心。已知电子质量m= 9.0×1031kg,电荷量e= 1.6×1019C,加速电场电压U0= 2500 V,偏转电场电压U= 200 V,极板的长度L1=6.0 cm,板间距离d=2.0 cm,极板的末端到荧光屏的距离L2=3.0 cm(忽略电子所受重力,结果保留两位有效数字)。求:
(1)电子射入偏转电场时的初速度v0;
(2)电子打在荧光屏上的P点到O点的距离h;
(3)电子经过偏转电场过程中电场力对它所做的功W。
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【题目】下列说法正确的是
A. 电容器,电流
、磁感应强度
都用到了比值定义法
B. 在匀强电场中,同一直线上距离相等的任意两点间的电势差大小一定都相等
C. 电荷所受电场力一定与该处电场方向一致,但所受洛伦兹力不一定与磁场方向垂直
D. 通电导线在磁场中受到的安培力越大,该处磁场的磁感应强度就越强
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【题目】利用霍尔效应制作的霍尔元件,广泛应用于测量和自动控制等领域,如图所示是霍尔元件的工作原理示意图,磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下,通入图示方向的电流I,C、D两侧面会形成电势差,该电势差可以反映磁感应强度B的强弱,则下列说法正确的是
A. 若元件是正离子导电,则C侧面电势高于D侧面电势
B. 若元件是自由电子导电,则C侧面电势高于D侧面电势
C. 在测沿竖直方向的地球北极上方的地磁场强弱时,元件的工作面应保持水平
D. 在测沿水平方向的地球赤道上方的地磁场强弱时,元件的工作面应保持水平
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