【題目】美國物理學(xué)家勞倫斯發(fā)明了回旋加速器，其基本原理如圖所示。現(xiàn)有一回旋加速器，當(dāng)外加磁場一定時，可把質(zhì)子的速度從零加速到v，質(zhì)子獲得的動能為Ek。在不考慮相對論效應(yīng)的情況下，用該回旋加速器加速原來靜止的α粒子（氦核）時，有

A. 能把α粒子從零加速到

B. 能使α粒子獲得的動能為2Ek

C. 加速α粒子的交變電場頻率與加速質(zhì)子的交變電場頻率之比為1:2

D. 加速α粒子的交變電場頻率與加速質(zhì)子的交變電場頻率之比為2：1

【答案】AC

【解析】A、B項(xiàng)：粒子在洛倫茲力作用下，做勻速圓周運(yùn)動，

根據(jù)

解得：

則粒子的最大動能

因質(zhì)子與粒子的質(zhì)量數(shù)之比為1：4，而電量之比為1：2；

所以粒子加速到的速度為，動能仍為，故A正確，B錯誤；

C、D項(xiàng)：加速器所接交流電的頻率應(yīng)與粒子做勻速圓周運(yùn)動的頻率相同，粒子做勻速圓周運(yùn)動的頻率為，所以加速α粒子的交變電場頻率與加速質(zhì)子的交變電場頻率之比為1:2，故C正確，D錯誤。

點(diǎn)晴：根據(jù)洛倫茲力提供向心力，確定運(yùn)動軌跡的半徑，再由動能表達(dá)式，即可求解加速的動能；由運(yùn)動的周期公式，結(jié)合電量與質(zhì)量，即可求解。

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】如圖所示，一根輕質(zhì)彈簧豎直立在水平地面上，下端固定．一小球從高處自由落下，落到彈簧上端，將彈簧壓縮至最低點(diǎn)．小球從開始壓縮彈簧至最低點(diǎn)的過程中，小球的加速度和速度的變化情況是（　�。�

A. 加速度先變大后變小，速度先變大后變小

B. 加速度先變大后變小，速度先變小后變大

C. 加速度先變小后變大，速度先變大后變小

D. 加速度先變小后變大，速度先變小后變大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)用如圖甲所示裝置做“探究合力做的功與動能改變關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，他們將光電門固定在水平軌道上的B點(diǎn)，如圖所示．并用重物通過細(xì)線拉小車，然后保持小車和重物的質(zhì)量不變，通過改變小車釋放點(diǎn)到光電門的距離（s）進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時要求每次小車都從靜止釋放．

（1）用游標(biāo)卡尺測出遮光條的寬度d如圖乙所示，d=______cm．

（2）如果遮光條通過光電門的時間為t，小車到光電門的距離為s．該同學(xué)通過描點(diǎn)作出線性圖象來反映合力做的功與動能改變關(guān)系，則他作的圖象關(guān)系是下列哪一個時才能符合實(shí)驗(yàn)要求______．

A．s－t； B．s－t2； C．s－t-1； D．s－t-2

（3）下列哪些實(shí)驗(yàn)操作能夠減小實(shí)驗(yàn)誤差______．

A．調(diào)整軌道的傾角，在未掛重物時使小車能在軌道上勻速運(yùn)動

B．必須滿足重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

C．必須保證小車從靜止?fàn)顟B(tài)開始釋放．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】宇宙中存在一些離其他恒星較遠(yuǎn)的、由質(zhì)量相等的三顆星組成的三星系統(tǒng)，通�？珊雎云渌求w對它們的引力作用�，F(xiàn)已觀測到穩(wěn)定的三星系統(tǒng)存在兩種基本的構(gòu)成形式：一種是三顆星位于同一直線上，兩顆星圍繞中央星在同一半徑為R的圓軌道上運(yùn)行；另一種形式是三顆星位于等邊三角形的三個頂點(diǎn)上，并沿外接于等邊三角形的圓軌道運(yùn)行。設(shè)每個星體的質(zhì)量均為m，引力常量為G。

(1)試求第一種形式下，星體運(yùn)動的線速度大小。

(2)假設(shè)兩種形式星體的運(yùn)動周期相同，第二種形式下星體之間的距離應(yīng)為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2018年我國即將發(fā)射“嫦娥四號”登月探測器，該探測器將首次造訪月球背面，實(shí)現(xiàn)對地對月中繼通信。若“嫦娥四號”從距月面高度為100 km的環(huán)月圓軌道I上的P點(diǎn)實(shí)施變軌，進(jìn)入近月點(diǎn)為15 m的橢圓軌道II，由近月點(diǎn)Q落月，如圖所示。下列關(guān)于“嫦娥四號”的說法，正確的是

A. 沿軌道I運(yùn)動至P點(diǎn)時，需向后噴氣才能進(jìn)入軌道II

B. 沿軌道II運(yùn)行的周期大于沿軌道I運(yùn)行的周期

C. 在軌道I上P點(diǎn)的加速度大于在軌道II上P點(diǎn)的加速度

D. 沿軌道II運(yùn)行的過程中，機(jī)械能守恒

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】小明通過3D打印制作的儲能飛輪（可視為一定厚度的圓盤）在高速旋轉(zhuǎn)時抖動明顯，他認(rèn)為是飛輪材料質(zhì)量分布不均勻?qū)е�，并且可以通過在適當(dāng)位置磨削掉適當(dāng)質(zhì)量來矯正，為此他設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：

將帶飛輪的電動機(jī)固定在壓力傳感器的水平面板上，壓力傳感器檢測電動機(jī)對其表面的壓力；在飛輪外緣側(cè)面涂上一條很細(xì)的反光條，飛輪的軸心正下方固定光電傳感器，用來檢測側(cè)面反射回的光強(qiáng)度。給電動機(jī)通電后，其旋轉(zhuǎn)方向如圖l中所示，將兩傳感器采集的信號輸入電腦，得到如圖2中的兩條曲線。請回答：（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

(1)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速為____轉(zhuǎn)／分。

(2)從反光條所在的位置開始測量，逆時針方向經(jīng)過圓心角θ=____的半徑上某處需要磨削。

(3)已知飛輪直徑為120mm，如果在其背面離邊緣l0mm處進(jìn)行磨削，需要磨掉的質(zhì)量m= ___ _Kg。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，其電路原理圖如圖所示

（1）根據(jù)原理圖在實(shí)物圖上把線連好________；

（2）由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描出的U—I如圖，則此電池的電動勢是________V，內(nèi)阻是________Ω.

（3）本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因是________.

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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、長度為L的木板靜止在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的物塊（視為質(zhì)點(diǎn)）放在木板的最左端，物塊和木板之間的動摩擦因數(shù)，現(xiàn)用一水平恒力F作用在物塊上，使物塊從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，當(dāng)木板運(yùn)動的位移為x時，物塊剛好滑到木板的最右端，在這一過程中（ ）

A、物塊到達(dá)木板最右端時木板的動能為

B、物塊和木板間因摩擦產(chǎn)生的熱量為

C、物塊和木板增加的機(jī)械能為

D、摩擦力對物塊及木板做功的代數(shù)和為零

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，金屬棒ab從高為h處自靜止起沿光滑的弧形導(dǎo)軌下滑，進(jìn)入光滑導(dǎo)軌的水平部分．導(dǎo)軌的水平部分處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，在水平部分導(dǎo)軌上靜止有另一根金屬棒cd，兩根導(dǎo)體棒的質(zhì)量均為m．整個水平導(dǎo)軌足夠長并處于廣闊的勻強(qiáng)磁場中，忽略一切阻力，重力加速度g．求：

(1)假設(shè)金屬棒ab始終沒跟金屬棒cd相碰，兩棒的最終速度大�。�

(2)在上述整個過程中兩根金屬棒和導(dǎo)軌所組成的回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q；

(3)若已知導(dǎo)軌寬度為L，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，上述整個過程中通過導(dǎo)體棒cd橫截面的電量q．

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