20．用于加速粒子的回旋加速器其核心部分如圖所示，兩D形盒分別與電源相連．下列說法正確的是（　�。�
A．質(zhì)子僅由電場加速
B．質(zhì)子在電場中被加速，加速電壓越高，射出的速率v越大
C．D型盒的直徑越大，射出的率度v越大
D．質(zhì)子在磁場中運動的周期隨質(zhì)子速度增大而增大

分析 回旋加速器利用電場加速和磁場偏轉(zhuǎn)來加速粒子，根據(jù)洛倫茲力提供向心力求出粒子射出時的速度，從而得出動能的表達式，看動能與什么因素有關(guān)，而洛倫茲力對粒子不做功，因此能量是從電場被加速而來．粒子在磁場中運動時，洛倫茲力提供向心力，滿足qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，運動周期T=$\frac{2πr}{v}$=$\frac{2πm}{Bq}$．

解答 解：A、質(zhì)子是在電場中加速的，磁場只改變質(zhì)子的運動方向，使質(zhì)子在磁場中做圓周運動，起到偏轉(zhuǎn)作用．故A正確．
B、C、帶電粒子從D形盒中射出時的動能 Ekm=$\frac{1}{2}$mvm2 （1）
帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動，則圓周半徑 R=$\frac{m{v}_{m}}{qB}$（2）
由（1）（2）可得Ekm=$\frac{{q}^{2}{B}^{2}{R}^{2}}{2m}$
顯然，當(dāng)帶電粒子q、m一定的，則Ekm∝R2 B2，故B錯誤、C正確．
D、質(zhì)子在磁場中運動的周期為T=$\frac{2πm}{Bq}$，與質(zhì)子的速度無關(guān)，故D錯誤．
故選：AC．

點評 本題回旋加速器考查電磁場的綜合應(yīng)用：在電場中始終被加速，在磁場中總是勻速圓周運動．所以容易讓學(xué)生產(chǎn)生誤解：增加射出的動能由加速電壓與縫間決定．原因是帶電粒子在電場中動能被增加，而在磁場中動能不變．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

12．氣缸長為L=1m（氣缸厚度可忽略不計），固定在水平面上，氣缸中有橫街面積為S=100cm2的光滑活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體．已知當(dāng)溫度t=27℃，大氣壓強p0=1×105Pa時，氣柱長度l0=0.4m，現(xiàn)用水平拉力向右緩慢拉動活塞，求：
①若拉動活塞過程中溫度保持27℃，活塞到達缸口時缸內(nèi)氣體壓強
②若氣缸，活塞絕熱，拉動活塞到達缸口時拉力大小為500N，求此時缸內(nèi)氣體溫度．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

11．如圖所示，在邊長為L的正方形區(qū)域ABCD內(nèi)，存在沿AD方向的勻強電場，質(zhì)量均為m，帶電量分別為+q和-q的兩粒子，同時由A、C兩點沿AB和CD方向以速率v0進入正方形區(qū)域，兩粒子在區(qū)域的正中心相遇．若將區(qū)域中的電場換為垂直紙面向外的勻強磁場，兩粒子同時由A、B兩點沿平行于AB方向進入?yún)^(qū)域，速度大小仍為v0，兩粒子也在區(qū)域的正中心相遇，不計粒子的重力和粒子間的相互作用力，求：
（1）勻強電場的電場強度E；
（2）勻強磁場的磁感應(yīng)強度B；
（3）若上述電場和磁場同時存在，兩粒子先后由A點沿AC方向進入場區(qū)，速度大小仍為v0，要求粒子能夠沿直線到達C點，正方形區(qū)域內(nèi)需另加一平行于紙面的勻強電場E′，求E′的大小和方向（方向用與AB方向夾角的正切值表示）．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．如圖所示，在x-o-y坐標(biāo)系中，以（r，0）為圓心、r為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場，磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直于紙面向里．在y＞r的足夠大的區(qū)域內(nèi)，存在沿y軸負方向的勻強電場，場強大小為E．從O點以相同速率向不同方向發(fā)射質(zhì)子，質(zhì)子的運動軌跡均在紙面內(nèi)，且質(zhì)子在磁場中運動的軌跡半徑也為r．已知質(zhì)子的電荷量為q，質(zhì)量為m，不計質(zhì)子所受重力及質(zhì)子間相互作用力的影響．
（1）求質(zhì)子射入磁場時速度的大小；
（2）若質(zhì)子沿x軸正方向射入磁場，求質(zhì)子從O點進入磁場到第二次離開磁場經(jīng)歷的時間；
（3）若質(zhì)子沿與x軸正方向成夾角θ的方向從O點射入第一象限的磁場中，求質(zhì)子在磁場中運動的總時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

15．如圖所示的“S”字形玩具軌道，該軌道是用內(nèi)壁光滑的薄壁細圓管彎成，固定在豎直平面內(nèi)，軌道彎曲部分是由兩個半徑相等半圓連接而成，圓半徑比細管內(nèi)徑大得多，軌道底端與水平地面相切，彈射裝置將一個小球（可視為質(zhì)點）從a點水平彈射向b點并進入軌道，經(jīng)過軌道后從P點水平拋出，已知小物體與地面ab段間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，不計其它機械能損失，ab段長L=1.25m，圓的半徑R=0.1m，小物體質(zhì)量m=0.01kg，軌道總質(zhì)量為M=0.15kg，g=10m/s2，求：
（1）若v0=5m/s，小物體從P點拋出后的水平射程；
（2）設(shè)小球進入軌道之前，軌道對地面的壓力大小等于軌道自身的重力，當(dāng)v0至少為多少時，軌道對地面的壓力為零．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．如圖（a）所示的實驗裝置驗證牛頓第二定律．

①完成平衡摩擦力的相關(guān)內(nèi)容：
（Ⅰ）若拉小車的細線與木板不平行，則應(yīng)該調(diào)節(jié)定滑輪直到細線與木板平行為止．取下砂桶，把木板不帶滑輪的一端墊高，接通打點計時器電源，輕推 （選填“靜止釋放”或“輕推“）小車，讓小車拖著紙帶運動．
（Ⅱ）如果打出的紙帶如圖（b）所示，則應(yīng)減小 （選填“增大”或“減小”）木扳的傾角．反復(fù)調(diào)節(jié)，直到紙帶上打出的點跡間隔均勻，平衡摩擦力才完成．
②某同學(xué)實驗進得到如圖（C）所示的a-F圖象，則該同學(xué)驗證的是：在小車的質(zhì)量m條件下．加速度a與合力F成正比．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

12．質(zhì)量為m，電荷量為q的帶負電粒子自靜止開始，經(jīng)M、N板間的電場加速后從A點垂直于磁場邊界射入寬度為d的勻強磁場中，該粒子離開磁場時的位置P偏離入 射方向的距離為L，如圖所示．已知M、N兩板間的電壓為U，粒子的重力不計．
（1）求經(jīng)M、N板間的電場加速后的速度v；
（2）根據(jù)幾何關(guān)系確定粒子進入磁場后做勻速圓周運動的半徑r；
（3）求勻強磁場的磁感應(yīng)強度B．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．如圖所示，a、b、c三盞燈的實際消耗的功率相等，則a、b、c三盞燈的電阻之比為（　　）
A．2：1：1B．4：1：1C．1：4：4D．1：2：2

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

10．關(guān)于伽利略的理想斜面實驗下列說法正確的是（　�。�
A．伽利略的理想實驗是在可靠的事實基礎(chǔ)上進行抽象思維而創(chuàng)造出來的一種科學(xué)推理方法，是科學(xué)研究中的一種重要方法
B．理想實驗是一個純思維實驗，其正確性應(yīng)接受實踐的檢驗
C．伽利略的理想實驗有力地否定了亞里士多德的觀點
D．在科學(xué)發(fā)展的今天，伽利略的斜面實驗是可以通過實驗驗證的

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