【題目】回旋加速器是用來加速帶電粒子的裝置，如圖所示。它的核心部分是兩個(gè)D形金屬盒，兩盒相距很近，a、b接在電壓為U、周期為T的交流電源上。兩盒間的窄縫中形成勻強(qiáng)電場(chǎng)，兩盒放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于盒底面。帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，通過兩盒間的窄縫時(shí)被加速，直到達(dá)到最大圓周半徑時(shí)通過特殊裝置被引出。設(shè)D形盒的半徑為R，現(xiàn)將垂直于金屬D形盒的磁場(chǎng)感應(yīng)強(qiáng)度調(diào)節(jié)為B。，剛好可以對(duì)氚核()進(jìn)行加速，氚核所能獲得的能量為，以后保持交流電源的周期T不變。(已知氚核和α粒子質(zhì)量比為3：4，電荷量之比為1：2)則：

A. 若只增大交變電壓U，則氚核在回旋加速器中運(yùn)行時(shí)間不會(huì)發(fā)生變化

B. 若用該裝置加速α粒子，應(yīng)將磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小調(diào)整為

C. 將磁感應(yīng)強(qiáng)度調(diào)整后對(duì)α粒子進(jìn)行加速，a粒子在加速器中獲得的能量等于氚核的能量

D. 將磁感應(yīng)強(qiáng)度調(diào)整后對(duì)α粒子進(jìn)行加速，粒子在加速器中加速的次數(shù)小于氚核的次數(shù)

【答案】D

【解析】試題分析：回旋加速器的問題處理：一是要知道最大動(dòng)能只和半徑R有關(guān)，二是要知道粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期恰好等于電場(chǎng)變化的周期，借助于此兩點(diǎn)分析下面各個(gè)選項(xiàng)。

根據(jù) 知粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期和速度無關(guān)，即粒子在磁場(chǎng)中每半圈的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，粒子在回旋加速器中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間決定于作圓周運(yùn)動(dòng)的次數(shù)，而加速次數(shù) , 由 ，知，

得： ，所以增大交變電壓U，則氚核在回旋加速器中運(yùn)行時(shí)間將會(huì)變小，故A錯(cuò)誤；

B項(xiàng)，回旋加速器所加交流電的周期要求與粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期相同，由知， ,要保持周期不變，則加速α粒子，應(yīng)將磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小調(diào)整為 ，故B錯(cuò)誤；

C、由 ，知 將磁感應(yīng)強(qiáng)度調(diào)整后對(duì)α粒子進(jìn)行加速，a粒子在加速器中獲得的能量將大于氚核的能量，故C錯(cuò)；

D、粒子在磁場(chǎng)中加速的次數(shù)為，而動(dòng)能為，整理得; , 將磁感應(yīng)強(qiáng)度調(diào)整后對(duì)α粒子進(jìn)行加速，粒子在加速器中加速的次數(shù)小于氚核的次數(shù),故D正確；

綜上所述本題答案是：D

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】下圖所示為一簡(jiǎn)單歐姆表原理示意圖，其中電流表的滿偏電流Ig＝300 μA，內(nèi)阻Rg＝100 Ω，可變電阻R的最大阻值為10 kΩ，電池的電動(dòng)勢(shì)E＝1.5 V，內(nèi)阻r＝0.5 Ω，圖中與接線柱A相連的表筆顏色應(yīng)是____________色．按正確使用方法測(cè)量電阻Rx的阻值時(shí)，指針指在刻度盤的正中央，則Rx＝__________kΩ.若該歐姆表使用一段時(shí)間后，電池電動(dòng)勢(shì)變小、內(nèi)阻變大，但此表仍能調(diào)零，按正確使用方法再測(cè)上述Rx，其測(cè)量結(jié)果與原結(jié)果相比將_________(填“變大”、“變小”或“不變”)．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖1是小明探究橡皮筋彈力做的功W與小車動(dòng)能變化間的關(guān)系的裝置圖，長(zhǎng)木板放在水平桌面上，橡皮筋的兩端分別與小車和擋板相連.實(shí)驗(yàn)中，通過增加橡皮筋的根數(shù)來改變彈力所做的功。

(1)下列實(shí)驗(yàn)操作正確的是_________。

A.實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先釋放小車，然后接通電源

B.增加橡皮筋根數(shù)時(shí)，應(yīng)選取相同的橡皮筋

C.每次應(yīng)將小車?yán)较嗤奈涣坑伸o止釋放

D.實(shí)驗(yàn)前應(yīng)平衡小車在木板上所受的摩擦力

(2)圖2是實(shí)驗(yàn)中某條紙帶的一部分，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間時(shí)間間隔T=0.1s。為探究橡皮筋彈力做的功W與小車動(dòng)能變化間的關(guān)系，小明用來計(jì)算小車的速度。你認(rèn)為他的算法是否正確?_______(選填“正確“或“不正確“)，你的理由是_______________。

(3)圖3是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所畫出的圖象，你認(rèn)為根據(jù)此圖象能否驗(yàn)證動(dòng)能理_____(選填“能”或“不能”)，你的理由是________________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，x軸上方存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，坐標(biāo)原點(diǎn)處有一正離子源，單位時(shí)間在xOy平面內(nèi)發(fā)射n0個(gè)速率為v的離子，分布在y軸兩側(cè)各為θ的范圍內(nèi)．在x軸上放置長(zhǎng)度為L的離子收集板，其右端點(diǎn)距坐標(biāo)原點(diǎn)的距離為2L，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0時(shí)，沿y軸正方向入射的離子，恰好打在收集板的右端點(diǎn)．不計(jì)重力，不考慮離子間的碰撞和相互作用，不計(jì)離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．

(1) 求離子的比荷；

(2) 當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0時(shí)，若發(fā)射的離子能被收集板全部收集，求θ須滿足的條件；

(3) 若θ＝45°，且假設(shè)離子到達(dá)x軸上時(shí)沿x軸均勻分布．

①為使離子不能被收集板所收集，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)滿足的條件(用B0表示)；

②若磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍為B0≤B≤2B0，求單位時(shí)間內(nèi)收集板收集到的離子數(shù)n與B之間的關(guān)系(用B0、n0表示)．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，傾角為的傳送帶以速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。將一小物塊以的速度從傳送帶的底端滑上傳送帶。已知小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)，傳送帶足夠長(zhǎng)，取，下列說法正確的是（ ）

A. 小物塊運(yùn)動(dòng)的加速度大小恒為

B. 小物塊向上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為0.6s

C. 小物塊向上滑行的最遠(yuǎn)距離為4m

D. 小物塊最終將隨傳送帶一起向上勻速運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，空間有豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)(場(chǎng)強(qiáng)大小未知)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，豎直面內(nèi)有一固定的光滑絕緣圓環(huán)，環(huán)上套有一帶負(fù)電的小球，小球質(zhì)量為m，電荷量為q，重力加速度大小為g，現(xiàn)給小球一個(gè)大小為v的初速度，小球恰好能沿光滑圓環(huán)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列判定中正確的是

A. 電場(chǎng)強(qiáng)度方向一定向下，場(chǎng)強(qiáng)大小為

B. 小球?qū)A環(huán)的作用力大小可能為

C. 小球?qū)A環(huán)的作用力大小可能為

D. 小球?qū)A環(huán)的作用力大小可能為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的豎直粗糙墻面上放置一鋼板，風(fēng)垂直吹向鋼板，在鋼板由靜止開始下落的過程中，作用在鋼板上的風(fēng)力恒定。用分別表示鋼板下落過程中的動(dòng)能、機(jī)械能、速度和重力的功率，關(guān)于它們隨下落高度h或下落時(shí)間t的變化規(guī)律，下列四個(gè)圖象中正確的是（ ）

A. A B. B C. C D. D

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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的小球套在豎直固定的光滑圓環(huán)上，在圓環(huán)的最高點(diǎn)有一個(gè)光滑小孔，一根輕繩的下端系著小球，上端穿過小孔用力拉住，開始時(shí)繩與豎直方向夾角為θ小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)緩慢拉動(dòng)輕繩，使小球沿光滑圓環(huán)上升一小段距離，則下列關(guān)系正確的是：（ ）

A. 繩與豎直方向的夾角為θ時(shí)，F=2mgcosθ

B. 小球沿光滑圓環(huán)上升過程中，輕繩拉力逐漸增大

C. 小球沿光滑圓環(huán)上升過程中，小球所受支持力大小不變

D. 小球沿光滑圓環(huán)上升過程中，小球所受支持力逐漸增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某靜電場(chǎng)中的電場(chǎng)線如圖所示，帶電粒子在電場(chǎng)中僅受電場(chǎng)力作用，其運(yùn)動(dòng)軌跡是圖中虛線，由M運(yùn)動(dòng)到N，以下說法正確的是（ ）

A. 粒子是正電荷

B. 粒子在M點(diǎn)的加速度小于N點(diǎn)的加速度

C. 粒子在M點(diǎn)的電勢(shì)能小于N點(diǎn)的電勢(shì)能

D. 粒子在M點(diǎn)的動(dòng)能小于N點(diǎn)的動(dòng)能

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