回旋加速器是用來加速帶電粒子的裝置，如圖所示，它的核心部分是兩個(gè)D形金屬盒，兩盒相距很近，連接好高頻交流電源后，兩盒間的窄縫中形成交變的勻強(qiáng)電場，使帶電粒子每次通過窄縫都能得到加速．兩盒放在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直盒面向下，帶電粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)，通過兩盒間的窄縫時(shí)反復(fù)被加速，當(dāng)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑達(dá)到最大值時(shí)通過特殊裝置被引出．如果用磁感應(yīng)強(qiáng)度不變的同一回旋加速器分別加速同種電性但比荷（

q

m

）不同的帶電粒子，比較加速這些帶電粒子所需的高頻交流電源的周期和獲得的最大動(dòng)能，下列說法正確的是（　�。�

A、加速比荷較大的帶電粒子所需的交流電源的周期一定較小

B、加速比荷較大的帶電粒子所需的交流電源的周期一定較大

C、加速結(jié)束后比荷較大的帶電粒子獲得的最大動(dòng)能一定較大

D、加速結(jié)束后比荷較大的帶電粒子獲得的最大動(dòng)能一定較小

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回旋加速器是用來加速帶電粒子的裝置，如圖所示。它的核心部分是兩個(gè)D形金屬盒，兩盒相距很近，分別和高頻交流電源相連接，兩盒放在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于盒底面，帶電粒子由加速器的中心附近進(jìn)入加速器，直到達(dá)到最大圓周半徑時(shí)通過特殊裝置被引出。如果用同一回旋加速器分別加速氚核和α粒子（氚核和α粒子質(zhì)量比為3：4，電荷量之比為1：2），則以下說法正確的是

[     ]

A．加速α粒子的交流電源的周期較大，α粒子獲得的最大動(dòng)能較小
B．加速氚核的交流電源的周期較大，氚核獲得的最大動(dòng)能較小
C．若增大加速電壓，氚核獲得的最大動(dòng)能增大
D．若增大加速電壓，氚核在加速器中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間變短

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回旋加速器是用來加速帶電粒子的裝置，如圖所示．它的核心部分是兩個(gè)D形金屬盒，兩盒相距很近，分別和高頻交流電源相連接，兩盒間的窄縫中形成勻強(qiáng)電場，使帶電粒子每次通過窄縫都得到加速．兩盒放在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于盒底面，帶電粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)，通過兩盒間的窄縫時(shí)反復(fù)被加速，直到達(dá)到最大圓周半徑時(shí)通過特殊裝置被引出．如果用同一回旋加速器分別加速氚核(H)和α粒子(He)比較它們所加的高頻交流電源的周期和獲得的最大動(dòng)能的大小，有

A．

加速氚核的交流電源的周期較大，氚核獲得的最大動(dòng)能也較大

B．

加速氚核的交流電源的周期較大，氚核獲得的最大動(dòng)能較小

C．

加速氚核的交流電源的周期較小，氚核獲得的最大動(dòng)能也較小

D．

加速氚核的交流電源的周期較小，氚核獲得的最大動(dòng)能較大

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第Ⅰ卷  選擇題(共31分)

一、單項(xiàng)選擇題：本題共5小題，每小題3分，共15分，每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意。

題號(hào)

1

2

3

4

5

答案

C

D

A

B

B

二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)正確選項(xiàng)。全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分。

題號(hào)

6

7

8

9

答案

ACD

BD

CD

BD

第Ⅱ卷（非選擇題  共89分）

三、實(shí)驗(yàn)題（22分）

10. （1）（4分）

（2）①見下圖（2分） ②T=或（2分）  ③1.22~1.30（2分）

11． (1)    CD    （3分）

（2）(每小題3分)①R = 300-0.4F      ②600     ③不均勻

四、計(jì)算題：本題共5小題，共67分，

12．（12分）（1）λ=2m,  （2分）     （2分）

（2）S=4.5×4A=90cm （3分）     y=0（2分）

(3)(cm)  （3分）

13． （12分）

（1）因?yàn)?sub>

 所以w(3分）

       （2）                     （1分）

       又因，  （ 2分）

        所以                （2分）

           （2分）

                          （2分）

14．（12分）

甲同學(xué)的錯(cuò)誤原因：認(rèn)為物體速度為零時(shí)，一定處于平衡狀態(tài)，或者認(rèn)為偏角最大的是平衡位置。                                           （2分）

 乙同學(xué)的錯(cuò)誤原因：將安培力表示導(dǎo)致F做功出錯(cuò)。（2分）

正解如下：銅棒向外偏轉(zhuǎn)過程中，導(dǎo)線拉力不做功，如圖丙所示。

F做功為：

重力做功為：

由動(dòng)能定理：，             （6分）

得                              （2分）

15. （15分） 

(1) 油滴負(fù)電荷                              （2分）

    (2)油滴受三個(gè)力作用(見下圖)，從Ｐ到Ｏ沿直線運(yùn)動(dòng)必為勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)油滴質(zhì)量為m：

 由平衡條件有         （1分）

     得    （2分）

(3)進(jìn)入第一象限，電場力和重力相等，知油滴先作勻速直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入y≥h的區(qū)域后作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，路徑如圖,最后從x軸上的Ｎ點(diǎn)離開第一象限．（2分）

由Ｏ→Ａ勻速運(yùn)動(dòng)位移為知運(yùn)動(dòng)時(shí)間：

    （1分）

由幾何關(guān)系和圓周運(yùn)動(dòng)的周期關(guān)系式知由Ａ→Ｃ的圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)間為

                             （1分）

    由對稱性知從Ｃ→Ｎ的時(shí)間

在第一象限運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間  （2分）

由在磁場中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有　     

   解得得到軌道半徑                           （1分）

    圖中的    （2分）

    即離開第一象限處（Ｎ點(diǎn)）的坐標(biāo)為（4.0m,0）          （1分）

16．（16分）

（1）設(shè)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，則金屬棒最大速度時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢                                   （1分）

回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流                            （1分）

金屬棒棒所受安培力                                 （1分）

cd棒所受合外力為零時(shí)，下滑的速度達(dá)到最大，則

                                                       （1分）

由以上四式解得                                （1分）

（2）設(shè)電阻R上產(chǎn)生的電熱為Q，整個(gè)電路產(chǎn)生的電熱為Q_總，則

                                          （3分）

                                                          （1分）

解得                                   （1分）

（3）金屬棒開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為a，由牛頓第二定律有

                   解得                       （2分）

由磁通量不變                    （3分）

                                （1分）