【題目】粒子回旋加速器的工作原理如圖所示,置于真空中的D型金屬盒的半徑為R,兩金屬盒間的狹縫很小,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與金屬盒盒面垂直,高頻率交流電的頻率為f,加速器的電壓為U,若中心粒子源處產(chǎn)生的質(zhì)子質(zhì)量為m,電荷量為+e,在加速器中被加速。不考慮相對(duì)論效應(yīng),則下列說(shuō)法正確是

A. 質(zhì)子被加速后的最大速度不能超過(guò)Rf

B. 加速的質(zhì)子獲得的最大動(dòng)能隨加速電場(chǎng)U增大而增大

C. 質(zhì)子第二次和第一次經(jīng)過(guò)D型盒間狹縫后軌道半徑之比為

D. 不改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B和交流電的頻率f,該加速器也可加速粒子

【答案】AC

【解析】

試題質(zhì)子在回旋加速器中被加速,需要滿足質(zhì)子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期與交變電壓的周期相等,質(zhì)子的最大動(dòng)能由D型盒的半徑R決定,故B錯(cuò)誤;由半徑公式可知質(zhì)子的最大速度,且滿足周期,可得最大速度,故A正確;質(zhì)子在電場(chǎng)中加速,根據(jù)動(dòng)能定理,第一次通過(guò)狹縫有,第二次通過(guò)狹縫有,由兩式可知,故C正確;質(zhì)子的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)都是1,粒子(氦核)的電荷數(shù)為2,質(zhì)量數(shù)為4,兩種粒子的比荷并不相等,由周期公式可知兩種粒子的周期也不相等,不改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B和交流電的頻率f,則不滿足粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期與交流電的周期相等,該加速器就不能加速a粒子,故D錯(cuò)誤。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,兩根平行長(zhǎng)直金屬軌道,固定在同一水平面內(nèi),問(wèn)距為d,其左端接有阻值為R的電阻,整個(gè)裝置處在豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab垂直于軌道放置,且與兩軌道接觸良好,導(dǎo)體棒與軌道之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。導(dǎo)體棒在水平向右、垂直于棒的恒力F作用下,從靜止開(kāi)始沿軌道運(yùn)動(dòng)距離l時(shí),速度恰好達(dá)到最大運(yùn)動(dòng)過(guò)程中導(dǎo)體棒始終與軌道保持垂直,設(shè)導(dǎo)體棒接入電路的電阻為r,軌道電阻不計(jì),重力加速度大小為g,在這一過(guò)程中

A流過(guò)電阻R的電荷量為

B導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的平均速度為

C恒力F做的功與摩擦力做的功之和等于回路產(chǎn)生的電能

D恒力F做的功與安培力做的功之和大于導(dǎo)體棒所增加的動(dòng)能

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖甲所示,兩根間距L=1.0m,電阻不計(jì)的足夠長(zhǎng)平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ水平放置,一端與阻值R=3.0 Ω 的電阻相連,質(zhì)量m=0.5kg、電阻為r=1.0 Ω 的導(dǎo)體棒ab在恒定外力F作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),己知導(dǎo)體棒與兩根導(dǎo)軌間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為 μ=0.2,整個(gè)裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中,導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度a與速度v的關(guān)系如圖乙所示(己知最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,g10m/s2)。求:

1)恒定外力F的大小;

2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B;

3)若ab棒由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)距離為x=6m時(shí),速度己達(dá)v=4m/s,求此過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示為用伏安法測(cè)定一個(gè)定值電阻的阻值的實(shí)驗(yàn)所需的器 材實(shí)物圖,器材規(guī)格如下:

A.待測(cè)電阻Rx( 100 Ω)

B.直流電流表 A1 (量程 020 mA,內(nèi)阻 50 Ω)

C.直流電流表 A2 (量程 00.6A,內(nèi)阻 1.7 Ω)

D.直流電壓表 V1(量程 03 V,內(nèi)阻 5 kΩ)

E.直流電壓表 V2(量程 06 V,內(nèi)阻 10 kΩ)

F.直流電源(輸出電壓 6 V,內(nèi)阻不計(jì))

G.滑動(dòng)變阻器(阻值范圍 015 Ω,允許最大電流 1 A)

H.開(kāi)關(guān) 1 個(gè),導(dǎo)線若干

(1)、為減小實(shí)驗(yàn)誤差,實(shí)驗(yàn)中測(cè)電流應(yīng)該用__________(填“A1“A2),測(cè)電壓應(yīng)該用(填“V1“V2)。測(cè)量電路采用電流表_______________(填內(nèi)接法外接法);滑動(dòng)變阻器是采用__________接法(限流式分壓式”)

(2)、根據(jù)器材規(guī)格及實(shí)驗(yàn)要求,在虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)原理圖_________;

(3)、請(qǐng)用筆在本題的實(shí)物圖上連線.把實(shí)驗(yàn)電路補(bǔ)充完整_______;

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】恒定電流電路內(nèi)各處電荷的分布是穩(wěn)定的,任何位置的電荷都不可能越來(lái)越多或越來(lái)越少,此時(shí)導(dǎo)內(nèi)的電場(chǎng)的分布和靜電場(chǎng)的性質(zhì)是一樣的,電路內(nèi)的電荷、電場(chǎng)的分布都不隨時(shí)間改變,電流恒定.

1a. 寫出圖中經(jīng)△t時(shí)間通過(guò)01、2,3的電量、、、滿足的關(guān)系,并推導(dǎo)并聯(lián)電路中干路電流和各支路電流、、之間的關(guān)系;

b. 研究將一定量電荷△q通過(guò)如圖不同支路時(shí)電場(chǎng)力做功、的關(guān)系并說(shuō)明理由;由此進(jìn)一步推導(dǎo)并聯(lián)電路中各支路兩端電壓U1、U2、U3之間的關(guān)系;

c. 推導(dǎo)圖中并聯(lián)電路等效電阻R和各支路電阻R1R2、R3的關(guān)系.

2)定義電流密度j的大小為通過(guò)導(dǎo)體橫截面電流強(qiáng)度I與導(dǎo)體橫截面S的比值,設(shè)導(dǎo)體的電阻率為,導(dǎo)體內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E,請(qǐng)推導(dǎo)電流密度j的大小和電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小之間滿足的關(guān)系式.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,平面直角坐標(biāo)系xoy被三條平行的分界線分為I、II、III、IV四個(gè)區(qū)域,每條分界線與x軸所夾30角,區(qū)域I、II分界線與y軸的交點(diǎn)坐標(biāo)(0,l),區(qū)域I中有方向垂直紙面向里、大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng);區(qū)域 II寬度為d,其中有方向平行于分界線的勻強(qiáng)電場(chǎng);區(qū)域III為真空區(qū)域;區(qū)域IV中有方向垂直紙面向外、大小為2B的勻強(qiáng)磁場(chǎng).現(xiàn)有不計(jì)重力的兩粒子,粒子l帶正電,以速度大小v1從原點(diǎn)沿x軸正方向運(yùn)動(dòng);粒子2帶負(fù)電,以一定大小的速度從x軸正半軸一點(diǎn)A沿x軸負(fù)向與粒子1同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng),兩粒子恰在同一點(diǎn)垂直分界線進(jìn)入?yún)^(qū)域II;隨后粒子1以平行于x軸的方向進(jìn)入?yún)^(qū)域III;粒子2以平行于y軸的方向進(jìn)入?yún)^(qū)域III,最后兩粒子均在第二次經(jīng)過(guò)區(qū)城III、IV分界線時(shí)被引出.

(1)求A點(diǎn)與原點(diǎn)距離;

(2)求區(qū)域II內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和方向;

(3)求粒子2A的速度大小;

(4)若兩粒子在同一位置處被引出,區(qū)城III 寬度應(yīng)設(shè)計(jì)為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,兩塊水平放置的正對(duì)金屬板A、B與電源E相連,金屬板A接地,AB板之間有一固定點(diǎn)C.若將B板向上平移一小段距離(仍在C點(diǎn)下方) ,下列說(shuō)法中正確的是()

A. 電容器所帶電荷量減少

B. C點(diǎn)電勢(shì)升高

C. 若在C點(diǎn)處固定一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷,其電勢(shì)能增大

D. 若保持B板不動(dòng),A板上移一小段距離,C點(diǎn)電勢(shì)升高

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一只陰極射線管,左側(cè)不斷有電子射出,若在管的正下方放一通電直導(dǎo)線AB時(shí),發(fā)現(xiàn)射線的徑跡向下偏,則

A導(dǎo)線中的電流從A流向B

B導(dǎo)線中的電流從B流向A

C若要使電子束的徑跡向上偏,可以通過(guò)改變AB中的電流方向來(lái)實(shí)現(xiàn)

D電子束的徑跡與AB中的電流方向無(wú)關(guān)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】圖甲為熱敏電阻的電阻值隨溫度變化的曲線,圖乙是用這個(gè)熱敏電阻和繼電器等制成的溫控電路。設(shè)電磁鐵線圈的電阻為,線圈中的電流大于或等于時(shí),繼電器的銜鐵被吸合,已知左側(cè)電源的電壓恒為,則繼電器中吸合銜鐵的部分是____,溫度達(dá)到______時(shí),右側(cè)電路中的小燈泡發(fā)光.

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同步練習(xí)冊(cè)答案