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17．如圖為一回旋加速器的示意圖，已知 D形盒的半徑為R，中心O處放有質量為m、帶電量為q的正離子源，若磁感應強度大小為B，求：
（1）加在D形盒間的高頻電源的周期為$\frac{2πm}{qB}$；
（2）離子加速后的最大能量$\frac{{q}^{2}{B}^{2}{R}^{2}}{2m}$．

分析 （1）根據(jù)質子做勻速圓周運動的周期公式，即可求解；
（2）根據(jù)運動半徑等于R，結合牛頓第二定律與向心力，即可求解．

解答 解：（1）質子的回旋周期為：T=$\frac{2πR}{v}$=$\frac{2πm}{qB}$
（2）當回旋半徑r=R時，質子的速度最大，由半徑公式變形得：vm=$\frac{qBR}{m}$
質子加速后的最大動能為：Ekm=$\frac{1}{2}$m${v}_{m}^{2}$=$\frac{{q}^{2}{B}^{2}{R}^{2}}{2m}$
故答案為：（1）$\frac{2πm}{qB}$；（2）$\frac{{q}^{2}{B}^{2}{R}^{2}}{2m}$．

點評 考查粒子做勻速圓周的周期公式與半徑公式的應用，掌握牛頓第二定律，注意區(qū)別求加速時間與回旋時間的不同．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

11．某同學做“探究求合力的方法”的實驗裝置如圖甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，0為橡皮筋與細繩的結點，OB和OC為細繩．圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結果畫出的圖．

（1）如果沒有操作失誤，圖乙中的F與F′兩力中，方向一定沿AO方向的是F′
（2）實驗時，主要的步驟是：
A．在桌上放一塊方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙釘在方木板上；
B．用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點．在橡皮條的另一端拴上兩條細繩，細繩的另一端系著繩套；
C．用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結點到達某一位置O，記錄下O點的位置，讀出兩個彈簧測力計的示數(shù)；
D．按選好的標度，用鉛筆和刻度尺作出兩只彈簧測力計的拉力F1和F2的圖示，以表示F1、F2的線段為鄰邊作平行四邊形，找出對角線F；
E．只用一只彈簧測力計，通過細繩套拉橡皮條使其伸長，讀出彈簧測力計的示數(shù)，記下細繩的方向，按同一標度作出這個力F′的圖示；
F．比較F′和F的大小和方向，看它們是否相同，得出結論上述步驟中：有重要遺漏的步驟的序號是C和E．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

8．某同學為了測定木塊與小車之間的動摩擦因數(shù)，設計了如下實驗：
①用彈簧秤測量帶凹槽的木塊重力，記為FN1；
②將力傳感器A固定在水平桌面上，測力端通過輕質水平細繩與木塊相連木塊放在較長的平板小車上．水平輕質細繩跨過定滑輪，一端連接小車，另一端系沙桶，不斷地緩慢向沙桶里倒入細紗，直到小車運動起來，待傳感器示數(shù)穩(wěn)定后，記錄此時數(shù)據(jù)F1；
③向凹槽中依次添加重力為0.5N的砝碼，改變木塊與小車之間的壓力FN，重復操作②，數(shù)據(jù)記錄如表：
壓力FN1FN2FN3FN4FN5FN6FN7FN8
FN/N1.502.002.503.003.504.004.505.00
傳感器數(shù)據(jù)F1F2F3F4F5F6F7F8
F/N0.590.830.991.221.421.611.792.01
試完成：
（1）在實驗過程中，是否要求長木板必須做勻速直線運動？否（填“是”或“否”）
（2）為了充分利用測量數(shù)據(jù)，該同學將所測得的數(shù)值按如下方法逐一求差，分別計算出了三個差值：△f1=F5-F1=0.83N，：△f2=F6-F2=0.78N，：△f3=F7-F3=0.80N，請你給出第四個差值：△f4=F8-F4=0.79N．
（3）根據(jù)以上差值，可以求出每增加0.50N砝碼時摩擦力增加：△f，△f用：△f1，△f2，△f3，△f4，表示的式子為：△f=$\frac{△{f}_{1}+△{f}_{2}+△{f}_{3}+△{f}_{4}}{4×4}$，代入數(shù)據(jù)得：△f=0.2N
（4）木塊與木板之間的動摩擦因數(shù)μ=0.4．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

5．在探究動摩擦因數(shù)μ的數(shù)值與哪些因素有關的討論中，同學們一致認為，μ除與接觸的兩物體的材料有關外，還應該與其它因素有關．下列小組的觀點合理的是（　�。�
A．除與接觸面的材料有關外，動摩擦因數(shù)μ只與接觸面的粗糙程度有關
B．分析教材上的數(shù)據(jù)“橡膠輪胎與路面（干）之間的動摩擦因數(shù)為0.71”，由這里的“干”字猜想動摩擦因數(shù)μ還與接觸面的干濕程度有關
C．雨天汽車的剎車距離會顯著增加，由此猜想μ還與接觸面的干濕程度有關
D．汽車下坡長時間制動時，剎車可能會失靈，由此猜想μ還與接觸面的溫度有關

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

12．如圖所示，已知回旋加速器的勻強磁場的磁感應強度為B，D形金屬盒的半徑為R，狹縫間的距離為d，加在兩D形金屬盒間電壓為U．一個電荷量為q，質量為m的帶電粒子在回旋加速器的中心從速度為0開始加速，當它離開回旋加速器時的動能為Ek．要使該粒子離開回旋加速器時的動能大于Ek，則下列方法中正確的是（　�。�
A．只增大兩D形金屬盒間的電壓UB．只增大狹縫間的距離d
C．只增大勻強磁場的磁感應強度BD．只增大D形金屬盒的半徑R

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

2．某電壓表V的量程為3V，電阻約為幾千歐：
（1）一個中央刻度數(shù)為15的多用電表測量其內阻，測量時，多用電表檔位調到電阻“×100”檔，按圖（a）正確連接電路，電壓表的示數(shù)為2.80V，多用電表的示數(shù)如圖（b）所示，則電壓表的內阻為1400Ω，此多用電表內所用電池的電動勢為5.8V．
（2）若實驗室提供以下器材，要求盡可能準確地測量上述電壓表V的內阻：
電壓表V2（量程為5V，內阻約3500Ω）；
電阻筘R1（阻值范圍為0～9999Ω）；
滑動變阻器R2（最大阻值約為100Ω，額定電流1.5A）；
電源E（電動勢6V，內阻約0.5Ω）；
開關、導線若干：
①請選擇必要的器材，在如圖（c）方框內畫出實驗電路的原理圖（圖中器材要用題中相應的字母標注）．
②某同學按照正確的電路進行實驗時，讀出電壓表V的示數(shù)為U，電壓表V2的示數(shù)為U2，電阻箝R1的示數(shù)為r，則電壓表V的內阻RV的計算公式為RV=$\frac{Ur}{{U}_{2}-U}$（用所測物理量的符號表示）．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

9．（1）在測定金屬的電阻率實驗中，用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖1所示，讀數(shù)為0.772mm．
（2）某同學用指針式多用電表測電阻Rx的阻值，他將紅黑筆分別插入“+”“-”插孔中，將選擇開關置于“×10”檔位置，然后將紅、黑表筆短接調零，此后測量阻值時發(fā)現(xiàn)指針偏轉角度較�。噯枺�
①為減小實驗誤差，該同學應將選擇開關置于“×100”位置．（選填“×1”、“×100”）
②再將紅、黑表筆短接，重新調零后繼續(xù)實驗，結果看到指針指在如圖2所示位置，則電阻Rx測量值為3000Ω．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

6．在測定金屬的電阻率實驗中，用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為1.780mm．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．在描繪平拋物體運動軌跡的實驗中，下列原因對實驗結果影響可以忽略不計的有（　�。�
A．安裝斜槽時，斜槽末端切線方向不水平
B．確定Oy軸時，沒有用重錘線
C．斜槽不是絕對光滑的，有一定摩擦
D．釋放小球不是從同一位置

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