20.回旋加速器是獲得高能帶電粒子的裝置,其核心部分是分別與高頻交流電源的兩極相連的兩個D形盒,兩盒間的軌道中形成周期性變化的電場,兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中.若已知回旋加速器D形盒的半徑r、勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,一個質(zhì)量為m,電荷量為q的粒子在加速器的中央從速度為0開始加速.下列回旋加速器說法中正確的是( 。
A.回旋加速器所加交變加速電壓的周期與粒子在該磁場中做勻速圓周運動的周期相等
B.粒子離開回旋加速器時的動能大小是$\frac{{q}^{2}{B}^{2}{r}^{2}}{2m}$
C.粒子從磁場中獲得能量,電場中改變方向
D.狹縫間交變加速電壓越大,帶電粒子從D形盒射出時的動能越大

分析 帶電粒子在回旋加速器中,靠電場加速,磁場偏轉(zhuǎn),通過帶電粒子在磁場中運動半徑公式得出帶電粒子射出時的速度,看與什么因素有關(guān).

解答 解:A、根據(jù)回旋加速器的原理可知,回旋加速器所加交變加速電壓的周期與粒子在該磁場中做勻速圓周運動的周期相等.故A正確;
B、D、根據(jù)qvmB=m$\frac{{v}_{m}^{2}}{R}$,得vm=$\frac{qBR}{m}$,那么質(zhì)子獲得的最大動能EKm=$\frac{{q}^{2}{B}^{2}{R}^{2}}{2m}$,與加速的電壓無關(guān),與磁感應(yīng)強度的大小有關(guān),故B正確,D錯誤;
C、回旋加速器是利用電場加速,磁場偏轉(zhuǎn)來加速粒子,電場中不改變方向.故C錯誤;
故選:AB.

點評 解決本題的關(guān)鍵知道回旋加速器運用電場加速,磁場偏轉(zhuǎn)來加速帶電粒子,但要注意粒子射出的動能與加速電壓無關(guān),與磁感應(yīng)強度的大小有關(guān).

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.假設(shè)地球可視為質(zhì)量均勻分布的球體,已知地球表面重力加速度在兩極的大小為g0,赤道的大小為g;地球自轉(zhuǎn)的周期為T,引力常量為G.則地球的密度為( 。
A.$\frac{3π({g}_{0}-g)}{G{T}^{2}{g}_{0}}$B.$\frac{3π{g}_{0}}{G{T}^{2}({g}_{0}-g)}$C.$\frac{3π}{G{T}^{2}}$D.$\frac{3π{g}_{0}}{G{T}^{2}g}$

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.民族運動會上有一騎射項目,運動員騎在奔跑的馬上,彎弓放箭射擊側(cè)向的固定目標(biāo).假設(shè)運動員由A點沿AB方向騎馬奔馳的速度為v1,運動員靜止時射出的弓箭速度為v2,跑道離固定目標(biāo)m的最近距離為d.不計空氣阻力和弓箭重力的影響,v2>v1.下列說法正確的是( 。
A.弓箭射中目標(biāo)的最短時間為$\frac3qgv11w{{v}_{1}}$
B.弓箭射中目標(biāo)最短時間內(nèi)的位移為$\frachagwkcy{{v}_{1}}$$\sqrt{{{v}_{1}}^{2}+{{v}_{2}}^{2}}$
C.弓箭射中目標(biāo)的最小位移為$\frac{d{v}_{2}}{{v}_{1}}$
D.弓箭射中目標(biāo)的位移最小時需要時間為$\fracm0wti1o{\sqrt{{{v}_{2}}^{2}-{{v}_{1}}^{2}}}$

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

8.2015年6月16日,中核集團面向全球組織召開“華龍一號”技術(shù)推介會,推介中國的先進三代核電--“華龍一號”技術(shù),以及中國裝備制造能力,向全球提供核電一體化方案,開啟中國核電“一帶一路”布局.下列關(guān)于核反應(yīng)的說法中正確的是( 。
A.目前已建成的核電站的能量都來自于重核裂變
B.重核裂變釋放出大量的能量,產(chǎn)生明顯的質(zhì)量虧損,所以核子數(shù)減少
C.由圖可知,原子D和E聚變成原子核F要吸收能量
D.由圖可知,原子核A裂變成原子核B和C要放出核能

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

15.粗糙的硬桿水平固定,質(zhì)量為m1的帶孔小球A套在桿上(孔的直徑大于桿的直徑).B球質(zhì)量為m2,與A球之間用輕繩連接,用豎直向上的力F作用在B球上,繩剛好伸直,如圖所示.現(xiàn)保持繩的方向不變,將力F的方向緩慢向右偏轉(zhuǎn)一個小角度,在此過程中A球沒有發(fā)生滑動,則( 。
A.F將增大
B.繩中的張力先增大后減小
C.A球所受摩擦力增大
D.在此過程中桿對A的彈力方向不可能改變

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.如圖所示,在圓形空間區(qū)域內(nèi)存在關(guān)于直徑ab對稱、方向相反的兩個勻強磁場,兩磁場的磁感應(yīng)強度大小相等,一金屬導(dǎo)線制成的圓環(huán)剛好與磁場邊界重合,下列說法正確的是( 。
A.若使圓環(huán)向右平動,感應(yīng)電流先沿逆時針方向后沿順時針方向
B.若使圓環(huán)豎直向上平動,感應(yīng)電流始終沿逆時針方向
C.若圓環(huán)以ab為軸轉(zhuǎn)動,a點的電勢高于b點的電勢
D.若圓環(huán)以ab為軸轉(zhuǎn)動,b點的電勢高于a點的電勢

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.2015年10月8日,廈門國際高爾夫球公開賽在海滄東方高爾夫球場舉行.一參賽球員從高為20m的高處以某一初速度將高爾夫球水平擊出,高爾夫球在空中沿水平方向運動20$\sqrt{5}$m后,恰好落到球洞里.不計空氣阻力的作用,重力加速度g取10m/s2.則高爾夫球( 。
A.在空中運動的時間是4s
B.被擊出時的水平速度大小是50m/s
C.落入球洞前瞬間豎直方向的速度大小是15m/s
D.落入球洞前瞬間的速度大小是30m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.如圖1所示,匝數(shù)200匝的圓形線圈,面積為50cm2,放在勻強磁場中,線圈平面始終與磁場方向垂直,并設(shè)磁場方向垂直紙面向里時磁感應(yīng)強度為正.線圈的電阻為0.5Ω,外接電阻R=1.5Ω.當(dāng)穿過線圈的磁場按圖2所示的規(guī)律變化時,求:

(1)0.1s~0.3s內(nèi)a、b兩點哪一點的電勢高?
(2)求0.3s~0.5s內(nèi)通過R電流的大。
(3)求電阻R所消耗的電功率.

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10.如圖所示,三個共點力F1、F2與 F3作用在同一個質(zhì)點上,其中,F(xiàn)1與F2共線且反向,F(xiàn)3與F1垂直,F(xiàn)1=10N、F2=4N、F3=8N.則質(zhì)點所受的合力大小為( 。
A.22NB.10NC.6ND.14N

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