【題目】勞倫斯和利文斯設(shè)計(jì)出回旋加速器，工作原理示意圖如圖所示。置于真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時(shí)間可忽略。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與盒面垂直，高頻交流電頻率為f，加速電壓為U。若A處粒子源產(chǎn)生的質(zhì)子的質(zhì)量為m、電荷量為＋q，在加速器中被加速，且加速過程中不考慮相對(duì)論效應(yīng)和重力的影響。則下列說法正確的是( )

A.質(zhì)子被加速后的最大速度不可能超過2πRf

B.質(zhì)子離開回旋加速器時(shí)的最大動(dòng)能與加速電壓U成正比

C.質(zhì)子第2次和第1次經(jīng)過兩D形盒間狹縫后軌道半徑之比為∶1

D.不改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B和交流電頻率f，該回旋加速器也能用于a粒子加速

【答案】AC

【解析】

A．質(zhì)子出回旋加速器的速度最大，此時(shí)的半徑為R，則：

所以最大速度不超過2πfR。故A正確。

B．根據(jù)洛倫茲力提供向心力：，解得：

最大動(dòng)能：，與加速的電壓無關(guān)。故B錯(cuò)誤。
C．粒子在加速電場(chǎng)中做勻加速運(yùn)動(dòng)，在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)，可得質(zhì)子第2次和第1次經(jīng)過D形盒狹縫的速度比為，根據(jù)，可得半徑比為。故C正確。
D．回旋加速器交流電的頻率與粒子轉(zhuǎn)動(dòng)頻率相等，即為，可知比荷不同的粒子頻率不同，不改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B和交流電頻率f，有可能起不到加速作用。故D錯(cuò)誤。

故選AC。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】理論上已經(jīng)證明：質(zhì)量分布均勻的球殼對(duì)殼內(nèi)物體的萬有引力為零．現(xiàn)假設(shè)地球是一半徑為R、質(zhì)量分布均勻的實(shí)心球體，O為球心，以O為原點(diǎn)建立坐標(biāo)軸，如圖所示．一個(gè)質(zhì)量一定的小物體(假設(shè)它能夠在地球n內(nèi)部移動(dòng))在軸上各位置受到的引力大小用F表示，則F隨變化的關(guān)系圖中正確的是

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，在t＝0和t＝0.20 s時(shí)的波形分別如圖中實(shí)線和虛線所示．已知該波的周期T>0.20 s．下列說法正確的是________．

A.波速為0.40 m/s

B.波長為0.08 m

C.x＝0.08 m的質(zhì)點(diǎn)在t＝0.70 s時(shí)位于波谷

D.x＝0.08 m的質(zhì)點(diǎn)在t＝0.12 s時(shí)位于波谷

E.若此波傳入另一介質(zhì)中其波速變?yōu)?/span>0.80 m/s，則它在該介質(zhì)中的波長為0.32 m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2017年11月5日，又有兩顆北斗導(dǎo)航系統(tǒng)組網(wǎng)衛(wèi)星通過“一箭雙星”發(fā)射升空，并成功進(jìn)入預(yù)定軌道，兩顆衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)均看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)。如果兩顆衛(wèi)星的質(zhì)量均為M，其中的1號(hào)衛(wèi)星軌道距離地面高度為h，2號(hào)衛(wèi)星軌道距離地面高度為h'，且h'>h，把地球看做質(zhì)量分布均勻的球體，已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度大小為g，引力常量 為G下列說法正確的是

A. l號(hào)衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的線速度

B. 1號(hào)衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的周期

C. 1號(hào)衛(wèi)星和2號(hào)衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力大小之比為

D. 穩(wěn)定在軌運(yùn)行時(shí)1號(hào)衛(wèi)星的機(jī)械能小于2號(hào)衛(wèi)星的機(jī)械能

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，已知電源電動(dòng)勢(shì)E=5 V，內(nèi)阻r=2 Ω，定值電阻R1=0.5 Ω，滑動(dòng)變阻器R2的阻值范圍為0～10 Ω。求:

（1）當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2接入電路的阻值為多大時(shí)，電阻R1消耗的功率最大，最大功率是多少。

（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為多大時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大，最大功率是多少。

（3）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為多大時(shí)，電源的輸出功率最大，最大功率是多少。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2022年將在我國舉辦第二十四屆冬奧會(huì)，跳臺(tái)滑雪是其中最具觀賞性的項(xiàng)目之一。某滑道示意圖如下，長直助滑道AB與彎曲滑道BC平滑銜接，滑道BC高h=10 m，C是半徑R=20 m圓弧的最低點(diǎn)，質(zhì)量m=60 kg的運(yùn)動(dòng)員從A處由靜止開始勻加速下滑，加速度a=4.5 m/s2，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度vB=30 m/s。取重力加速度g=10 m/s2。

（1）求長直助滑道AB的長度L；

（2）求運(yùn)動(dòng)員在AB段所受合外力的沖量的I大小；

（3）若不計(jì)BC段的阻力，畫出運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的受力圖，并求其所受支持力FN的大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，小車的上面是中突的兩個(gè)對(duì)稱的曲面組成，整個(gè)小車的質(zhì)量為m，原來靜止在光滑的水平面上．今有一個(gè)可以看作質(zhì)點(diǎn)的小球，質(zhì)量也為m，以水平速度v從左端滑上小車，恰好到達(dá)小車的最高點(diǎn)后，又從另一個(gè)曲面滑下．關(guān)于這個(gè)過程，下列說法正確的是（ ）

A. 小球滑離小車時(shí)，小車又回到了原來的位置

B. 小球從滑上曲面到最高點(diǎn)的過程中，小車的動(dòng)量變化大小是零

C. 小球和小車作用前后，小車和小球的速度一定變化

D. 車上曲面的豎直高度不會(huì)大于

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在地面上以大小為v1的初速度豎直向上拋出一質(zhì)量為m的皮球，皮球落地時(shí)速度大小為v2。若皮球運(yùn)動(dòng)過程中所受空氣阻力的大小與其速率成正比，重力加速度為g。下列判斷正確的是(　 )

A.皮球上升的最大高度為

B.皮球從拋出到落地過程中克服阻力做的功為

C.皮球上升過程經(jīng)歷的時(shí)間為

D.皮球從拋出到落地經(jīng)歷的時(shí)間為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】帶電粒子在如圖所示的電場(chǎng)中，在電場(chǎng)力作用下從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，它的電性以及它在A點(diǎn)時(shí)和在B點(diǎn)時(shí)相比較

A.粒子帶正電；它從A運(yùn)動(dòng)到B時(shí)，加速度和動(dòng)能都增大

B.粒子帶正電；它從A運(yùn)動(dòng)到B時(shí)，加速度和動(dòng)能都減小

C.粒子帶負(fù)電；它從A運(yùn)動(dòng)到B時(shí)，動(dòng)能增加，加速度減小

D.粒子帶負(fù)電；它從A運(yùn)動(dòng)到B時(shí)，動(dòng)能減小，加速度增加

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