【題目】回旋加速器是加速帶電粒子的裝置,其核心部分是分別與高頻交變電源兩極相連接的兩個D形金屬盒,兩盒間的狹縫中有周期性變化的電場,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磁場中,磁場方向如圖所示。若用此回旋加速器加速質(zhì)子時,勻強磁場的磁感應強度為B,高頻交變電流頻率為f。則下列說法正確的是( )

A. 質(zhì)子被加速后的最大速度與加速電場的電壓大小有關(guān)

B. 高頻電源只能使用方形交變電源,不能使用正弦式交變電源

C. 不改變B和f,該回旋加速器也能用于加速氦核

D. 若此加速器能把質(zhì)子加速到最大速度為v，當外加磁場一定，把高頻交變電源頻率改為f/2，則可把氦核加速到最大速度為v/2

【答案】D

【解析】

粒子在磁場中運動時,洛倫茲力提供向心力,滿足 ,運動周期 (電場中加速時間忽略不計).對公式進行簡單推導后,便可解此題.

A、根據(jù)可知，質(zhì)子被加速后的最大速度與加速電場的電壓大小無關(guān)，故A錯；

B、因為粒子在電場中運動的時間很短,高頻電源能使用矩形交變電流,也能使用正弦式交變電流,此時滿足粒子在電壓最大時進入電場即可，故B錯誤；

C、此加速器加速電場周期 ,加速粒子時，兩個周期不同, 不能用于加速氦核，故C錯誤；

D、此加速器加速電場周期 ,加速粒子時，當外加磁場一定，把高頻交變電源頻率改為f/2，此時回旋加速器可以加速氦核，根據(jù)可知氦核的最大速度變?yōu)?/span>v/2，故D對；

故選D

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一架飛機在離地面1 500 m高處以360 km/h的速度水平勻速飛行并投放物體．投放的物體離開飛機10 s后自動打開降落傘，做勻速直線運動．假設水平方向的運動不受降落傘的影響，為將物體投到地面某處，應在據(jù)地面目標水平距離多遠處開始投下？并求物體落地速度的方向．(取g＝10 m/s2)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖1是“研究平拋物體運動”的實驗裝置，通過描點畫出平拋小球的運動軌跡。

（1）以下實驗過程的一些做法，其中合理的有________.

a.安裝斜槽軌道，使其末端保持水平

b.每次小球釋放的初始位置可以任意選擇

c.每次小球應從同一高度由靜止釋放

d.為描出小球的運動軌跡描繪的點可以用折線連接

（2）實驗得到平拋小球的運動軌跡，在軌跡上取一些點，以平拋起點O為坐標原點，測量它們的水平坐標x和豎直坐標y，圖2中y-x圖象能說明平拋小球的運動軌跡為拋物線的是_________.

（3）圖3是某同學根據(jù)實驗畫出的平拋小球的運動軌跡，O為平拋起點，在軌跡上任取三點A、B、C，測得A、B兩點水平距離Δx為40.0cm，則平拋小球的初速度v0為______m/s，若C點的豎直坐標y3為60.0cm，則小球在C點的速度為vC=______m/s（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，g取10m/s2）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】轉(zhuǎn)筆是一項以手指來轉(zhuǎn)動筆的休閑活動，深受廣大中學生的喜愛，其中也包含了許多的物理知識 ，如圖所示，假設某轉(zhuǎn)筆高手能讓筆繞其手上的某一點O做勻速圓周運動，下列有關(guān)該同學轉(zhuǎn)筆中涉及到的物理知識的敘述正確的是（ ）

A. 筆桿上的點離O點越近的，線速度越小

B. 筆桿上的點離O點越近的，角速度越小

C. 筆桿上的點離O點越近的，周期越小

D. 筆桿上的點離O點越近的，向心加速度越小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】人類首次發(fā)現(xiàn)了引力波來源于距地球之外13億光年的兩個黑洞(質(zhì)量分別為26個和39個太陽質(zhì)量)互相繞轉(zhuǎn)最后合并的過程。設兩個黑洞A、B繞其連線上的O點做勻速圓周運動，如圖所示.黑洞A的軌道半徑大于黑洞B的軌道半徑，兩個黑洞的總質(zhì)量為M，兩個黑洞間的距離為L，其運動周期為T，則（ ）

A. 黑洞A的質(zhì)量一定大于黑洞B的質(zhì)量

B. 黑洞A的線速度一定大于黑洞B的線速度

C. 兩個黑洞間的距離L一定，M越大，T越大

D. 兩個黑洞的總質(zhì)量M一定，L越大，T越大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某課外活動小組用如圖所示裝置做“探究合力做的功與動能改變量的關(guān)系”的實驗來測小物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)，他通過成倍增加位移的方法來進行實驗，方法如下：將光電門固定在水平軌道上的B點，用重物通過細線拉物塊，已經(jīng)測出的物塊(帶遮光條)和重物的質(zhì)量M、m保持不變，通過改變物塊釋放點到光電門的距離進行多次實驗，每次實驗時要求物塊都由靜止釋放。

(1)用游標卡尺測出遮光條的寬度d，示數(shù)如圖乙所示，則d=________cm。

(2)如果每次實驗時遮光條通過光電門的時間為t，小車到光電門的距離為s，通過描點作出線性圖象來反映合力的功與動能改變量的關(guān)系，則所作圖象關(guān)系是________時才能符合實驗要求。

A.s－t B.s－t2 C.s－t－1 D. s－t－2

(3)如果在第(2)問中建立正確的線性函數(shù)關(guān)系，作出圖象并測出圖線的斜率為k，物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)的表達式為μ=________________(用k、及測量的物理量的符號表示)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，斜面上有一條形磁鐵，其右上角有一垂直紙面的通電直導線，磁極和電流方向如圖中標注，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)在導線中電流增大的過程中，磁鐵始終靜止于斜面，則此過程中 (　　)

A. 斜面對磁鐵的支持力增大

B. 斜面對磁鐵的支持力減小

C. 斜面對磁鐵的摩擦力增大

D. 斜面對磁鐵的摩擦力減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，衛(wèi)星P繞地球做勻速圓周運動，衛(wèi)星軌道平面與地球赤道平面在同一平面內(nèi)，地球相對衛(wèi)星P的張角為θ，若3顆衛(wèi)星P在同一軌道適當位置，信號可以覆蓋地球的全部赤道表面，下列說法正確的是（　�。�

A. 張角

B. 張角越大，衛(wèi)星運行的線速度越小

C. 張角越大，每顆衛(wèi)星的信號覆蓋地球的表面積越大

D. 若地球半徑為R，則衛(wèi)星離底面的高度為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，有界勻強磁場的磁感應強度B=2×10﹣3T；磁場右邊是寬度L=0.2m、場強E=40V/m、方向向左的勻強電場．一帶電粒子電荷量q=﹣3.2×10﹣19C，質(zhì)量m=6.4×10﹣27kg，以v=4×104m/s的速度沿OO′垂直射入磁場，在磁場中偏轉(zhuǎn)后進入右側(cè)的電場，最后從電場右邊界射出．求：

（1）大致畫出帶電粒子的運動軌跡；（畫在答題紙上給出的圖中）

（2）帶電粒子在磁場中運動的軌道半徑；

（3）帶電粒子飛出電場時的動能EK．

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