18．回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是兩個與高頻交流電極相連接的D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場中，如圖所示，要增大帶電粒子射出時的動能，則下列說法中正確的是（　　）
A．增大磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B．增大勻強(qiáng)電場間的加速電壓
C．增大D形金屬盒的半徑D．增大D形盒狹縫間的距離

分析 回旋加速器中帶電粒子在電場被加速，每通過電場，動能被增加一次；而在磁場里做勻速圓周運(yùn)動，通過磁場時只改變粒子的運(yùn)動方向，動能卻不變．因此帶電粒子在一次加速過程中，電場電壓越大，動能增加越大．但從D形盒中射出的動能，除與每次增加的動能外，還與加速次數(shù)有關(guān)．所以加速電壓越大，回旋次數(shù)越少，最大動能只由磁感應(yīng)強(qiáng)度和D形金屬盒的半徑?jīng)Q定．

解答 解：帶電粒子從D形盒中射出時的動能為：Ekm=$\frac{1}{2}$mvm2 …（1）
帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，則圓周半徑為：R=$\frac{m{v}_{m}}{Bq}$…（2）
由（1）（2）可得：Ekm=$\frac{{R}^{2}{q}^{2}{B}^{2}}{2m}$
顯然，當(dāng)帶電粒子q、m一定的，則有：Ekm∝R2 B2
即Ekm隨磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B、D形金屬盒的半徑R的增大而增大，與加速電場的狹縫間的電壓和狹縫距離無關(guān)，故AC正確，BD錯誤．
故選：AC．

點(diǎn)評 本題回旋加速器考查電磁場的綜合應(yīng)用：在電場中始終被加速，在磁場中總是勻速圓周運(yùn)動．所以容易讓學(xué)生產(chǎn)生誤解：增加射出的動能由加速電壓與縫間決定．原因是帶電粒子在電場中動能被增加，而在磁場中動能不變．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

8．在光電效應(yīng)實驗中，某金屬的截止頻率相應(yīng)的波長為λ0，該金屬的逸出功為多少？若用波長為λ（λ＜λ0）的單色光做該實驗，求其遏止電壓的表達(dá)式．（已知電子的電荷量、真空中的光速和普朗克常量分別為e、c和h．）

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

9．如圖所示，水平放置的U形導(dǎo)軌足夠長，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5T的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)軌寬度L=0.4m，導(dǎo)體棒a b質(zhì)量m=2.0kg，電阻R=1Ω，與導(dǎo)軌的動摩擦系數(shù)為μ=0.2，其余電阻可忽略不計．現(xiàn)在導(dǎo)體棒a b在水平外力F=20N的作用下，由靜止開始運(yùn)動了s=1.2m后，速度達(dá)到最大．求：
（1）導(dǎo)體棒ab運(yùn)動的最大速度是多少？
（2）當(dāng)導(dǎo)體棒ab的速度為最大速度的一半時，棒ab的加速度是多少？
（3）導(dǎo)體棒ab由靜止達(dá)到最大速度過程中，棒ab上產(chǎn)生的熱量是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

6．已知地球半徑為R，地球的質(zhì)量為M，不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響．
（1）推導(dǎo)地球的第一宇宙速度的表達(dá)式：
（2）某行星的質(zhì)量是地球的6倍，半徑是地球的1.5倍，若取地球的第一宇宙速度為8km/s，求該行星的第一宇宙速度的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

13．某同學(xué)利用如圖甲所示的電路來測量電阻Rx的阻值，將開關(guān)S2接a，閉合開關(guān)S1，適當(dāng)調(diào)節(jié)滑動變阻器R′后保持其阻值不變依次改變電阻箱的阻值R，讀出相應(yīng)電壓表的示數(shù)U，得到如圖乙所示的U-R圖象．
（1）將開關(guān)S2接b讀得電壓表的示數(shù)為1.50V，利用U-R圖象可知Rx=10Ω；
（2）若電路中使用的電源為一組新的電池組，其內(nèi)阻可忽略不計，根據(jù)U-R圖象可得該電池組的電動勢為3.0V；滑動變阻器R′此時的阻值R′=10Ω；（兩個空的結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）；
（3）因電壓表內(nèi)阻不夠大，因此實驗所得電源的電動勢測量值偏�。ㄌ睢捌蟆薄ⅰ捌　被颉安蛔儭保�；
（4）請將圖丙中的實物圖按圖甲所示的電路進(jìn)行連線．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．如圖所示，兩平行豎直線MN、PQ間距離為a，其間存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場（含邊界PQ），磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，在MN上O點(diǎn)處有一粒子源，能射出質(zhì)量為m，電量為q的帶負(fù)電粒子，當(dāng)速度方向與OM夾角θ=60°時，粒子恰好垂直PQ方向射出磁場，不計粒子間的相互作用及重力．則（　�。�
A．粒子的速率為$\frac{qBa}{m}$
B．粒子在磁場中運(yùn)動的時間為$\frac{πm}{3qB}$
C．若只改變粒子速度方向，使θ角能在0°至180°間不斷變化，則PQ邊界上有粒子射出的區(qū)間長度為2$\sqrt{3}$a
D．若只改變粒子速度方向，使θ角能在0°至180°間不斷變化，則粒子在磁場中運(yùn)動的最長時間為$\frac{3πm}{qB}$

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

10．如圖所示，壁球是一種對墻擊球的室內(nèi)運(yùn)動，運(yùn)動員由D點(diǎn)先后擊出完全相同的三個壁球，壁球分別垂直打在豎直墻壁上A、B、C三點(diǎn)，已知A、B、C、D四點(diǎn)距水平地面高度之比為4：3：2：1．假設(shè)不考慮壁球的轉(zhuǎn)動，并可將其看做質(zhì)點(diǎn)，下列說法正確的是（　�。�
A．打在A、B、C三點(diǎn)的三個壁球在擊中墻壁時動能相同
B．打在A、B、C三點(diǎn)的三個壁球飛行時間之比為1：$\sqrt{2}$：$\sqrt{3}$
C．打在A、B、C三點(diǎn)的三個壁球初速度的豎直分量之比為$\sqrt{3}$：$\sqrt{2}$：1
D．若打在A、B、C三點(diǎn)的三個壁球的初速度與水平方向夾角分別為θ1、θ2、θ3，則有：θ1＞θ2＞θ3

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體，其狀態(tài)由A→B→C→A 循環(huán)變化，AB延長線過原點(diǎn)，AC連線與橫軸平行?（　　）
A．A→B 溫度不變B．B→C 壓強(qiáng)與溫度成正比
C．B→C 溫度升高D．C→A 體積與溫度成正比

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

11．如圖所示，A、B為咬合傳動的兩齒輪，RA=2RB，則A、B兩輪邊緣上兩點(diǎn)的向心加速度之比為1：2．

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