【題目】1930年美國物理學(xué)家Lawrence提出回旋加速器的理論,1932年首次研制成功。如圖所示為兩個(gè)半徑為R的中空半圓金屬盒D1D2置于真空中,金屬盒D1、D2間接有電壓U的交流電為粒子加速,金屬盒D1圓心O處粒子源產(chǎn)生的粒子初速度為零。勻強(qiáng)磁場垂直兩盒面,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,粒子運(yùn)動(dòng)過程不考慮相對論效應(yīng)和重力的影響,忽略粒子在兩金屬盒之間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,下列說法正確的是(

A.交流電的周期和粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的周期相同

B.加速電壓U越大,粒子最終射出D形盒時(shí)的動(dòng)能就越大

C.粒子最終射出D形盒時(shí)的動(dòng)能與加速電壓U無關(guān)

D.粒子第一次加速后和第二次加速后速度之比是

【答案】ACD

【解析】

A.為了保證每次帶電粒子經(jīng)過狹縫時(shí)均被加速,使其能量不斷提高,要在狹縫處加一個(gè)與粒子運(yùn)動(dòng)的周期一致的交變電壓,A正確;

BC.粒子射出時(shí)圓周運(yùn)動(dòng)半徑為R,有:

解得最大速度為:

所以最大動(dòng)能為:

與加速電壓U無關(guān),B錯(cuò)誤,C正確;

D.第一次加速:

解得:

第二次加速:

解得:

所以粒子第一次加速后和第二次加速后速度之比是:

D正確。

故選ACD。

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】我國未來的航母將采用自行研制的電磁彈射器。電磁彈射系統(tǒng)由電源、強(qiáng)迫儲(chǔ)能裝置、導(dǎo)軌和脈沖發(fā)生器等組成。其工作原理如圖所示,利用與飛機(jī)連接的通電導(dǎo)體在兩平行金屬導(dǎo)軌的強(qiáng)電流產(chǎn)生的磁場中受到安培力的作用加速獲得動(dòng)能。設(shè)飛機(jī)質(zhì)量為1.8×104 kg,起飛速度為v70m/s,起飛過程中所受平均阻力恒為機(jī)重的。在沒有電磁彈射器的情況下,飛機(jī)從靜止開始在恒定的牽引力作用下運(yùn)動(dòng),起飛距離為L210m;在電磁彈射器與飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)(牽引力不變)同時(shí)工作的情況下,起飛距離減少了,則(g10 m/s2)( 。

A.在沒有電磁彈射器的情況下,飛機(jī)所受牽引力2.46×105 N

B.在沒有電磁彈射器的情況下,飛機(jī)所受牽引力2.1×105 N

C.在電磁彈射器與飛機(jī)發(fā)動(dòng)同時(shí)工作時(shí),若只增大電流,則起飛的距離將更小

D.在電磁彈射器與飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)工作時(shí),電磁彈射器對飛機(jī)所做的功W2.94×108 J

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在以坐標(biāo)原點(diǎn) O為圓心、半徑為 r的圓形區(qū)域內(nèi),存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,如圖所示。 一個(gè)不計(jì)重力的帶電粒子從磁場邊界與 x軸的交點(diǎn) A處以速度 v沿-x方向射入磁場,它恰好從磁場邊界與 y軸的交點(diǎn) C處沿+y方向飛出。

(1)請判斷該粒子帶何種電荷,并求出其比荷

(2)若磁場的方向和所在空間范圍不變,而磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小變?yōu)?/span>,該粒子仍從 A處以相同的速度射入磁場,但飛出磁場時(shí)的速度方向相對于入射方向改變了60°角,求磁感應(yīng)強(qiáng)度多大?

(3)在第(2)問條件下,此次粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間 t是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】把質(zhì)量為m的小球(可看做質(zhì)點(diǎn))放在豎直的輕質(zhì)彈簧上,并把小球下按到A的位置(圖甲),如圖所示。迅速松手后,彈簧把小球彈起,球升至最高位置C點(diǎn)(圖丙),途中經(jīng)過位置B時(shí)彈簧正好處于自由狀態(tài)(圖乙)。已知AB的高度差為h1,BC的高度差為h2,重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力。則(

A. 小球從A上升到B位置的過程中,動(dòng)能增大

B. 小球從A上升到C位置的過程中,機(jī)械能一直增大

C. 小球在圖甲中時(shí),彈簧的彈性勢能為

D. 一定有

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的帶電滑塊沿絕緣斜面勻加速下滑,當(dāng)滑至豎直向下的勻強(qiáng)電場區(qū)域時(shí)(滑塊受到的電場力小于重力),滑塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能 (  )

A. 仍為勻加速下滑,加速度比原來的小

B. 仍為勻加速下滑,加速度比原來的大

C. 變成勻減速下滑,加速度和原來一樣大

D. 仍為勻加速下滑,加速度和原來一樣大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)用圖1(a)所示的裝置測量木塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)?邕^光滑定滑輪的細(xì)線兩端分別與木塊和彈簧秤相連,滑輪和木塊間的細(xì)線保持水平,在木塊上方放置砝碼。緩慢向左拉動(dòng)水平放置的木板,當(dāng)木塊和砝碼相對桌面靜止且木板仍在繼續(xù)滑動(dòng)時(shí),彈簧秤的示數(shù)即為木塊受到的滑動(dòng)摩擦力的大小。某次實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)在下表中給出,其中f4的值可從圖(b)中彈簧秤的示數(shù)讀出。

回答下列問題:

(1)f4________N

(2)在圖(c)的坐標(biāo)紙上補(bǔ)齊未畫出的數(shù)據(jù)點(diǎn)并繪出fm圖線______________;

(3)fm、木塊質(zhì)量M、木板與木塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ及重力加速度大小g之間的關(guān)系式為f________fm圖線(直線)的斜率的表達(dá)式為k________;

(4)g9.80 m/s2,由繪出的fm圖線求得μ________。(保留2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,把A、B兩個(gè)相同的導(dǎo)電小球分別用長為0. 10m的絕緣細(xì)線懸掛于OAOB兩點(diǎn)。用絲綢摩擦過的玻璃棒與A球接觸,玻璃棒移開后將懸點(diǎn)OB移到OA點(diǎn)固定。A、B球接觸后分開,平衡時(shí)距離為0. 12m。已測得A、B球的質(zhì)量均為kg,AB球可視為點(diǎn)電荷,重力加速度g10m/s2,靜電力常量N·m2/C2。則A、B球接觸分開后,求:

1A、B球所帶電荷量是否相等;

2B球所受靜電力的大。

3B球所帶的電荷量。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一段通有恒定電流的直導(dǎo)線水平放置在足夠大的勻強(qiáng)磁場中,第一次將導(dǎo)線以為軸在紙面內(nèi)順時(shí)針轉(zhuǎn)過60°,第二次將導(dǎo)線以為軸垂直紙面向里轉(zhuǎn)過60°,不考慮電磁感應(yīng)的影響,關(guān)于兩種情況導(dǎo)體受到的安培力大小和方向,下列說法正確的是( 。

A.第一種情況,安培力大小一直在變,但方向不變

B.第一種情況,安培力大小和方向都一直在變

C.第二種情況,安培力大小和方向都一直在變

D.第二種情況,安培力大小和方向都一直不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為車站使用的水平傳送帶的模型,皮帶輪的半徑均為R=0.1m,兩輪軸距為L=3m,在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),現(xiàn)將一個(gè)旅行包(可視為質(zhì)點(diǎn))無初速放在水平傳送帶左端,已知旅行包與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.6g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力。

1)要使旅行包到達(dá)右端不會(huì)直接飛出,傳送帶的速度應(yīng)小于多少?

2)若傳送帶實(shí)際速度為0.2m/s,春運(yùn)期間每天傳送的旅行包平均總質(zhì)量為10噸,則電機(jī)每天相對于空載多消耗的電能E是多少?(所有旅行包均無初速,且與傳送帶間的μ相同)

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