【題目】回旋加速器的工作原理如圖所示：真空容器D形盒放在與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場中，且磁感應(yīng)強(qiáng)度B保持不變。兩盒間狹縫間距很小，粒子從粒子源A處（D形盒圓心）進(jìn)入加速電場（初速度近似為零）．D形盒半徑為R，粒子質(zhì)量為m、電荷量為+q，加速器接電壓為U的高頻交流電源．若相對論效應(yīng)、粒子所受重力和帶電粒子穿過狹縫的時(shí)間均不考慮．下列論述正確的是

A.交流電源的頻率可以任意調(diào)節(jié)不受其他條件的限制

B.加速氘核()和氦核()兩次所接高頻電源的頻率不相同

C.加速氘核()和氦核()它們的最大速度相等

D.增大U，粒子在D型盒內(nèi)運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t 減少

【答案】CD

【解析】

A．根據(jù)回旋加速器的原理，每轉(zhuǎn)一周粒子被加速兩次，交流電完成一次周期性變化，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得

粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期

交流電源的頻率

解得

可知交流電源的頻率不可以任意調(diào)節(jié)，故A錯(cuò)誤；

B．加速不同的粒子，交流電源的頻率

由于氘核()和氦核()的比荷相同，所以加速氘核()和氦核()兩次所接高頻電源的頻率相同，故B錯(cuò)誤；

C．粒子加速后的最大軌道半徑等于D型盒的半徑，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得

解得粒子的最大運(yùn)行速度

由于氘核()和氦核()的比荷相同，所以加速氘核()和氦核()它們的最大速度相等，故C正確；

D．粒子完成一次圓周運(yùn)動(dòng)被電場加速2次，由動(dòng)能定理得

經(jīng)過的周期個(gè)數(shù)為

最大動(dòng)能為

粒子在D型盒磁場內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

即

U越大，t越小，故D正確。

故選CD。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】已知引力常量G和下列各組數(shù)據(jù)，能計(jì)算出地球質(zhì)量的是

A．地球繞太陽運(yùn)行的周期T及地球離太陽的距離r

B．月球繞地球運(yùn)行的周期T及月球離地球的距離r

C．人造地球衛(wèi)星在地面附近繞行的速度v及運(yùn)行周期T

D．已知地球表面重力加速度g(不考慮地球自轉(zhuǎn))

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有一質(zhì)量m=2kg的物體在水平面上沿直線運(yùn)動(dòng)，0時(shí)刻起受到與運(yùn)動(dòng)方向在一條直線上的力F作用，其F-t圖像如圖（a）所示，物體在第2s末至第4s末的速度–時(shí)間關(guān)系圖像v–t圖如圖（b）所示．

（1）根據(jù)圖像計(jì)算第2s末到第4s末物體運(yùn)動(dòng)過程中的加速度大�。�

（2）計(jì)算第2s末到第4s末的時(shí)間內(nèi)物體克服摩擦力所做的功；

（3）已知兩圖像所取正方向一致，通過定量計(jì)算在圖（b）中完成0~6s內(nèi)的全部v–t圖．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】相距d=0.1m水平放置的平行金屬板a和b，且中央有孔，為其提供電壓的電路如圖所示，且已知電源的電動(dòng)勢為E=24V，內(nèi)阻為r=5Ω，分壓電阻為R2=100Ω，現(xiàn)閉合電鍵S，當(dāng)電流達(dá)到穩(wěn)定后，將帶電荷量為q=1.0×10－7C、質(zhì)量為m=6.0×10－7kg的液滴從小孔正上方h=0.1m高處無初速滴下，為使液滴剛好不落在b板上，g取10m/s2.求：

(1)R2兩端的電壓；

(2)滑動(dòng)變阻器R1接入電路的有效阻值.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50Hz，當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹禐?/span>9.80m/s2，測得所用重物的質(zhì)量為1.00kg。按實(shí)驗(yàn)要求正確地選出紙帶進(jìn)行測量，量得連續(xù)三點(diǎn)A、B、C到第一個(gè)點(diǎn)O的距離如圖所示（相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s），那么（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）：

(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)，重物的速度vB=____________；

(2)在從起點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過程中重物重力勢能的減少量是△Ep=___________，此過程中重物動(dòng)能的增加量是△Ek=____________；

(3)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是________________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，a是靜止在地球赤道地面上的一個(gè)物體，b是與赤道共面的地球衛(wèi)星，c是地球同步衛(wèi)星，對于a物體和b、c兩顆衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)情況，下列說法中正確的是（　�。�

A.a物體運(yùn)動(dòng)的線速度大于c衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的線速度

B.b衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)受到的萬有引力一定大于c衛(wèi)星受到的萬有引力

C.a物體運(yùn)動(dòng)的周期大于b衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的周期

D.b衛(wèi)星減速后可進(jìn)入c衛(wèi)星軌道

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩平行金屬板A、B長為L＝8 cm，兩板間距離d＝8 cm，A板比B板電勢高，且兩板間電壓大小為U=300 V，一帶正電的粒子電荷量為q＝1.0×10－10 C、質(zhì)量為m＝1.0×10－20 kg，沿電場中心線RO垂直電場線飛入電場，初速度v0＝2.0×106 m/s，粒子飛出電場后經(jīng)過界面MN、PS間的無電場區(qū)域，然后進(jìn)入固定在O點(diǎn)的點(diǎn)電荷Q形成的電場區(qū)域（設(shè)界面PS右側(cè)點(diǎn)電荷的電場分布不受界面的影響）。已知兩界面MN、PS相距為s1=12 cm，D是中心線RO與界面PS的交點(diǎn)，O點(diǎn)在中心線上，距離界面PS為s2=9 cm，粒子穿過界面PS做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，最后垂直打在放置于中心線上的熒光屏bc上。（靜電力常量k＝9.0×109 N·m2/C2，粒子的重力不計(jì)）

（1）在圖上粗略畫出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡；

（2）求粒子穿過界面MN時(shí)偏離中心線RO的距離為多遠(yuǎn)；到達(dá)PS界面時(shí)離D點(diǎn)為多遠(yuǎn)；

（3）確定點(diǎn)電荷Q的電性并求其電荷量的大小。（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某物理興趣小組通過查閱相關(guān)資料知道：月球到地心的距離r=3.84×108m，地球半徑R=6.4×106m。在地球表面附近，質(zhì)量為m的物體下落的加速度為，如果萬有引力定律是普遍成立的，不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響()，應(yīng)該有，月球的加速度，（為月球質(zhì)量）所以，即。同時(shí)該物理興趣小組發(fā)現(xiàn)：月球圍繞地球公轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)可以近似看做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，月球公轉(zhuǎn)的周期T=28天，也可以根據(jù)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的知識計(jì)算出月球的加速度，如果計(jì)算出的加速度近似等于，那么就說明萬有引力定律是普遍成立的�，F(xiàn)在請你求出（其中M表示地球質(zhì)量，，計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在兩等量異種點(diǎn)電荷的電場中，MN為兩電荷連線的中垂線，a、b、c三點(diǎn)所在直線平行于兩電荷的連線，，且a與c關(guān)于MN對稱，b點(diǎn)位于MN上，d點(diǎn)位于兩電荷的連線上。以下判斷正確的是

A b點(diǎn)場強(qiáng)大于d點(diǎn)場強(qiáng)

B b點(diǎn)場強(qiáng)小于d點(diǎn)場強(qiáng)

C a、b兩點(diǎn)的電勢差等于b、c兩點(diǎn)間的電勢差

D 試探電荷+q在a點(diǎn)的電勢能小于在c點(diǎn)的電勢能

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