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【題目】勞倫斯和利文斯設計出回旋加速器，工作原理示意圖如圖所示.置于高真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時間可忽略.磁感應強度為B的勻強磁場與盒面垂直，高頻交流電頻率為f，加速電壓為U,若A處粒子源產生的質子質量為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論效應和重力的影響.則下列說法正確的是

A. 質子被加速后的最大速度不可能超過2πRf

B. 質子離開回旋加速器時的最大動能與加速電壓U成正比

C. 質子第2次和第1次經過兩D形盒間狹縫后軌道半徑之比為

D. 不改變磁感應強度B和交流電頻率f該回旋加速器的最大動能不變

【答案】ACD

【解析】試題分析：回旋加速器運用電場加速磁場偏轉來加速粒子，根據洛倫茲力提供向心力可以求出粒子的最大速度，從而求出最大動能．在加速粒子的過程中，電場的變化周期與粒子在磁場中運動的周期相等

金屬盒最大半徑為R，則質子被加速后輸出時的最大加速半徑為R，所以有，A正確；在磁場中運動時，洛倫茲力充當向心力，即根據，知，則最大動能，與加速的電壓無關；據此可知，不改變磁感應強度B和交流電頻率f，該回旋加速器的最大動能不變．故BD錯誤；粒子在加速電場中做勻加速運動，在磁場中做勻速圓周運動，根據知，質子第二次和第一次經過D形盒狹縫的速度比為，根據，則半徑比為，故C正確．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】絕熱氣缸倒扣在水平地面上，缸內裝有一電熱絲，缸內有一光滑的絕熱活塞，封閉一定質量的理想氣體，活塞下吊著一重為G的重物，活塞重為G0，活塞的截面積為S，開始時封閉氣柱的高為h，氣體的溫度為T1，大氣壓強為p0．現給電熱絲緩慢加熱，若氣體吸收熱量Q時，活塞下降了h，求：

①氣體的溫度升高多少；

②氣體的內能增加多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑水平面內，虛線右側存在勻強磁場，磁場方向垂直紙面向外，一正方形金屬線框質量為n，電阻為R，邊長為L，從虛線處進入磁場時開始計時，在外力作用下，線框由靜止開始，以垂直于磁場變化的恒定加速度a進入磁場區域，t1時刻線框全部進入磁場，規定順時針方向為感應電流I的正方向，外力大小為F，線框中電功率的瞬時值為P，通過導體橫截面的電荷量為q，其中P-t和q-t圖像均為拋物線，則這些量隨時間變化的圖像正確的是

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】物體導電是由其中的自由電荷定向移動引起的，這些可以移動的自由電荷又叫載流子．金屬導體的載流子是自由電子，現代廣泛應用的半導體材料分為兩大類：一類是N型半導體，它的載流子為電子；另一類是P型半導體，它的載流子為“空穴”，相當于帶正電的粒子，如果把某種材料制成的長方體放在勻強磁場中，磁場方向如圖所示，且與前后側面垂直，長方體中通有方向水平向右的電流，設長方體的上下表面M、N的電勢分別為φM和φN，則下列判斷中正確的是（ ）

A. 如果是P型半導體，有φM＞φN

B. 如果是N型半導體，有φM＜φN

C. 如果是P型半導體，有φM＜φN

D. 如果是金屬導體，有φM＜φN

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平傳送帶AB長12 m，以v0=5 m/s的速度勻速運動，運動方向向右，另有一物體以v=10 m/s的速度滑上傳送帶的右端，它與傳送帶之間的動摩擦因數為0.5.(g=10 m/s2)

(1)通過計算說明物體能否到達左端A點？

(2)求物體在傳送帶上運動的時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法中正確的是（　　）

A. 盧瑟福依據大多數α粒子發生大角度散射提出了原子核式結構模型

B. 處于基態的氫原子吸收一個光子躍遷到激發態，再向低能級躍遷時輻射光子的頻率一定不大于入射光子的頻率

C. 一束光照射到某種金屬上不能發生光電效應，可能因為這束光的強度太小

D. 鈾（）經過多次αβ衰變形成穩定的鉛的過程中，有6個中子轉變成質子

E. 兩個質量較輕的原子核聚變形成一個中等質量的原子核要發生質量虧損

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，MN、PQ為間距L= 0.5m足夠長的平行導軌， ，導軌的電阻均不計.導軌平面與水平面間的夾角θ=37°，NQ間連接有一個R=4Ω的電阻.有一勻強磁場垂直于導軌平面且方向向 上，磁感應強度為B0=1T.將一根質量為m=0.05kg有一定阻值的金屬棒ab緊靠NQ放置在導軌上，且與導軌接觸良好.現由靜止釋放金屬 棒，當金屬棒滑行至cd處時達到穩定速度，已知在此過程中通過金屬棒截面的電量q=0.2C，且金屬棒的加速度a與速度v的關系如圖乙所示，設金屬棒沿導軌向下運動過程中始終與NQ平行.(sin 37°= 0. 6， cos 37°= 0. 8)求：

(1)金屬棒與導軌間的動摩擦因數μ；

(2)cd離NQ的距離s;

(3)金屬棒滑行至cd處的過程中，電阻R上產生的熱量；

(4)若將金屬棒滑行至cd處的時刻記作t= 0，從此時刻起，讓磁感應強度逐漸減小，為使金屬棒中不產生感應電流，則磁感應強度B應怎樣隨時間t變化(寫出B與t的關系式).

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，某同學平伸右手托著質量為m的“魔方”玩具，從靜止開始沿水平方向做勻加速運動。一端時間后，速度變為v(魔方與手始終相對靜止)，魔方與手掌之間的動摩擦因數為μ，下列說法正確的是

A. 手對魔方不做功

B. 手對魔方做的功為

C. 魔方所受摩擦力大小為μmg

D. 手對魔方的作用力方向豎直向上

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，豎直放置兩端封閉的玻璃管中注滿清水，內有一個紅蠟塊能在水中以0.3 m/s的速度勻速上浮。現當紅蠟塊從玻璃管的下端勻速上浮的同時，使玻璃管水平勻速向右運動，測得紅蠟塊實際運動的方向與水平方向的夾角為37°，則：（sin37° = 0.6；cos37° = 0.8）

(1)根據題意可知玻璃管水平方向的移動速度為 ______ m/s。

(2)如圖乙所示，若紅蠟塊從A點勻速上浮的同時，使玻璃管水平向右做勻加速直線運動，則紅蠟塊實際運動的軌跡是圖中的 ______。

A．直線P B．曲線Q C．曲線R D．無法確定

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