16．質(zhì)子質(zhì)量為m，電荷量為e，在回旋加速器中由靜止開始加速．已知所加交變電場的電壓為U，磁場的磁感應強度為B，則從開始經(jīng)過5次加速后質(zhì)子獲得的速度為$\sqrt{\frac{10eU}{m}}$，運動時間為$\frac{5πm}{eB}$（忽略質(zhì)子在電場中加速運動的時間）．

分析 根據(jù)動能定理，求出5次加速后的動能，再計算質(zhì)子獲得的速度；
先計算出質(zhì)子在磁場中運動的周期T，一個周期加速兩次，5次就是2.5T的時間．

解答 解：由動能定理得$5eU=\frac{1}{2}m{v}^{2}$，解得從開始經(jīng)過5次加速后質(zhì)子獲得的速度為：v=$\sqrt{\frac{10eU}{m}}$；
設質(zhì)子在磁場中運動的周期T，質(zhì)子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律有：
$evB=m（\frac{2π}{T}）^{2}R$
將R=$\frac{mv}{eB}$代入得周期T=$\frac{2πm}{eB}$
一個周期加速兩次，5次就是2.5T的時間即為：t=2.5T=$\frac{5πm}{eB}$；
故答案為：$\sqrt{\frac{10eU}{m}}$；$\frac{5πm}{eB}$．

點評 考查粒子在回旋加速器加速與偏轉(zhuǎn)，掌握動能定理與運動的周期公式，注意一個周期被加速兩次．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

6．如圖，用線將金屬塊M和木塊m連在一起浸沒入水中，從靜止開始以加速度a加速下沉，經(jīng)過時間t1，線斷了，再經(jīng)過時間t2，木塊停止下沉，求此時金屬塊M的速度．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

7．甲、乙兩同學均設計了測動摩擦因數(shù)的實驗．已知重力加速度為g．

（1）甲同學所設計的實驗裝置如圖甲所示．其中A為一質(zhì)量為M的長直木板，B為木板上放置的質(zhì)量為m的物塊，C為物塊右端連接的一輕質(zhì)彈簧測力計．實驗時用力將A從B的下方抽出，通過C的讀數(shù)F1即可測出動摩擦因數(shù)．則該設計能測出A與B（填“A與B”或“A與地面”）之間的動摩擦因數(shù)，其表達式為$\frac{{F}_{1}}{mg}$．
（2）乙同學的設計如圖乙所示．他在一端帶有定滑輪的長木板上固定有A、B兩個光電門，與光電門相連的計時器可以顯示帶有遮光片的物塊在其間的運動時間，與跨過定滑輪的輕質(zhì)細繩相連的輕質(zhì)測力計能顯示掛鉤處所受的拉力．
實驗時，多次改變沙桶中沙的質(zhì)量，每次都讓物塊從靠近光電門A處由靜止開始運動，讀出多組測力計示數(shù)F及對應的無愛在兩光電門之間的運動時間t，在坐標系中作出F-$\frac{1}{{t}^{2}}$的圖線如圖丙所示，圖線的斜率為k，與縱軸的截距為b，因乙同學不能測出小車質(zhì)量，故該同學還應測出的物理量為光電門A、B之間的距離x．根據(jù)該測量物理量及圖線信息可知物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)表達式為$\frac{2xb}{kg}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

4．某同學通過下述實驗驗證力的平行四邊形定則．
實驗步驟：
①將彈簧秤固定在貼有白紙的豎直木板上，使其軸線沿豎直方向．
②如圖甲所示，將環(huán)形橡皮筋一端掛在彈簧秤的秤鉤上，另一端用圓珠筆尖豎直向下拉，直到
彈簧秤示數(shù)為某一設定值時，將橡皮筋兩端的位置記為O1、O2，記錄彈簧秤的示數(shù)F，測量并記錄O1、O2間的距離（即橡皮筋的長度l）．每次將彈簧秤示數(shù)改變0.50N，測出所對應的l，部分數(shù)據(jù)如下表所示：
F（N）00.501.001.052.002.50
l （cm）l010.9712.0213.0013.9815.05
③找出②中F=2.50N時橡皮筋兩端的位置，重新記為O、O'，橡皮筋的拉力記為FOO'．
④在秤鉤上涂抹少許潤滑油，將橡皮筋搭在秤鉤上，如圖乙所示．用兩圓珠筆尖成適當角度同
時拉橡皮筋的兩端，使秤鉤的下端達到O點，將兩筆尖的位置標記為A、B，橡皮筋OA段的拉力記為FOA，OB段的拉力記為FOB．
完成下列作圖和填空：
（1）利用表中數(shù)據(jù)在如圖丙給出的坐標紙上（見答題卡）畫出F-l圖線，根據(jù)圖線求得l0=10.00cm．
（2）測得OA=6.00cm，OB=7.60cm，則FOA的大小為1.80N．
（3）根據(jù)給出的標度，在答題卡上作出FOA和FOB的合力F'的圖示．
（4）通過比較F'與FOO′的大小和方向，即可得出實驗結論．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

11．如圖所示，一長為L、質(zhì)量為m的均勻棒可繞O點轉(zhuǎn)動，下端A擱在光滑球面上，用過球心的水平力向左推球．若在圖示位置棒與球相切，且與豎直方向成45°時球靜止，則水平推力F為$\frac{1}{4}mg$．若球經(jīng)過圖示位置時水平向左的速度為v，則棒的端點A的速度為$\frac{\sqrt{2}}{2}$v．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

1．利用所學物理知識解答問題：
（1）多用電表是實驗室和生產(chǎn)實際中常用的儀器．使用多用電表進行了兩次測量，指針所指的位置分別如圖甲中a、b所示．若選擇開關處在“×10Ω”的歐姆擋時指針位于a，則被測電阻的阻值是500Ω．若選擇開關處在“直流電壓2.5V”擋時指針位于b，則被測電壓是2.00V
 
（2）如圖乙所示為一黑箱裝置，盒內(nèi)有電源、電阻等元件，a、b為黑箱的兩個輸出端．
①為了探測黑箱，某同學進行了以下幾步測量：
A．用多用電表的歐姆擋測量a、b間的電阻；
B．用多用電表的電壓擋測量a、b間的輸出電壓；
C．用多用電表的電流擋測量a、b間的輸出電流．
你認為以上測量中不妥的有：AC（填序號）．
②含有電源的黑箱相當于一個“等效電源”，a、b是等效電源的兩極．為了測定這個等效電源的電動勢和內(nèi)阻，該同學設計了如圖丙所示的電路，調(diào)節(jié)變阻器的阻值，記錄下電壓表和電流表的示數(shù)，并在方格紙上建立了U-I坐標，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出了坐標點，如圖丁所示．請你做進一步處理，并由圖求出等效電源的電動勢
E=1.45V，內(nèi)阻r=0.73Ω．
③由于電壓表和電流表的內(nèi)阻會產(chǎn)生系統(tǒng)誤差，則采用此測量電路所測得的電動勢與實際值相比偏小，測得的內(nèi)阻與實際值相比偏�。ㄟx填“偏大”“偏小”或“相同”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

8．下面關于作用力與反作用力的說法不正確的是（　�。�
A．作用力和反作用力一定大小相等，方向相反，在同一直線上，它們的合力為零
B．大小相等，方向相反，在同一直線上，分別作用于兩個物體上的兩個力一定是一對作用力和反作用力
C．馬拉車加速前進時，馬拉車的力仍等于車拉馬的力
D．物體相互作用時，先產(chǎn)生作用力，后產(chǎn)生反作用力

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

5．關于位移和路程，下列說法正確的是（　�。�
A．物體的位移為零，則物體一定不動
B．質(zhì)點沿不同的路徑由A到B，路程可能不同而位移一定相同
C．質(zhì)點通過一段路程，其位移可能為零
D．質(zhì)點運動位移可能等于路程．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

6．（1）在下列給出的器材中，選出“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中所需的器材并填在橫線上（填序號）．
①打點計時器 ②天平 ③低壓交流電源 ④低壓直流電源 ⑤細線和紙帶 ⑥鉤碼和小車 ⑦秒表 ⑧一端有滑輪的長木板 ⑨刻度尺
選出的器材是①、③、⑤、⑥、⑧、⑨
（2）為了計算加速度，最合理的方法是C
A．根據(jù)任意兩計數(shù)點的速度用公式算出加速度
B．根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出v-t圖，量出其傾角θ，由公式a=tanθ求出加速度
C．根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出v-t圖，由圖線上相距較遠的兩點所對應的速度、時間，用公式a=$\frac{△v}{△t}$算出加速度
D．依次算出通過連續(xù)兩計數(shù)點間的加速度，算出平均值作為小車的加速度．

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