20．歐洲強子對撞機于2010年初重新啟動后取得了將質(zhì)子加速到1.18萬億電子伏的階段性成果，為實現(xiàn)質(zhì)子對撞打下了堅實基礎(chǔ)．如圖甲所示，質(zhì)子經(jīng)過直線加速器后進入半徑一定的環(huán)形加速器，在環(huán)形加速器中，質(zhì)子每次經(jīng)過位置A時都會被加速，當質(zhì)子的速度達到要求后，再將它們分成兩束引導到對撞軌道中，在對撞軌道中兩束質(zhì)子沿相反方向在勻強磁場中做勻速圓周運動，并最終實現(xiàn)對撞，如圖乙所示．下列說法正確的是（　�。�
A．質(zhì)子在環(huán)形加速器中運動時，軌道所在位置的磁場會逐漸減弱
B．質(zhì)子在環(huán)形加速器中運動時，軌道所在位置的磁場始終保持不變
C．質(zhì)子在對撞軌道中運動時，軌道所在位置的磁場會逐漸減弱
D．質(zhì)子在對撞軌道中運動時，軌道所在位置的磁場始終保持不變

分析 在環(huán)形加速器中速率越來越大，而在對撞軌道粒子速率不變，運用半徑公式逐項分析即可分析出磁場的變化．

解答 解：
設(shè)之子電量為q，速率為v，磁感應(yīng)強度大小為B，質(zhì)子質(zhì)量為m，粒子做圓周運動的軌道半徑為R
根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得：qvB=m$\frac{{v}^{2}}{R}$⇒R=$\frac{mv}{qB}$
A、B：質(zhì)子在環(huán)形加速器中運動時，隨著加速v逐漸增大，根據(jù)半徑公式R=$\frac{mv}{qB}$要想保證R不變，軌道所在位置的磁場就應(yīng)該逐漸增大，故A、B選項均錯誤
C、D：質(zhì)子在對撞軌道中做勻速率圓周運動，R、v、q、m均不變，所以根據(jù)半徑公式R=$\frac{mv}{qB}$分析可知軌道所在位置的磁場始終保持不變，故C選項錯誤，D選項正確
故選：D

點評 本題難度不大，考查公式的定性運用，認真讀懂題中裝置，建立出最簡單的物理模型，運用洛倫茲力提供向心力得到的半徑公式

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

14．如圖所示，有一根長為l=0.5m 的木棍AB，懸掛在某房頂上，它自由下落時經(jīng)過一高為d=1.5m的窗口，通過窗口所用的時間為0.2s，求木棍B端離窗口上沿的距離h．（不計空氣阻力，取g=10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

11．如圖所示電路，當S1斷、S2閉時，電流表示數(shù)為$\frac{3}{5}$A；S1閉、S2斷時，電流表示數(shù)$\frac{2}{15}$A，求S1、S2均閉合時電流表示數(shù)．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

8．要測量某導電材料的電阻率，現(xiàn)有一只用該材料制成的圓柱形電阻Rx（約400歐），其他可供使用的測量器材如下：
A．電壓表V（3V，內(nèi)阻未知）          
B．電流表A（20mA，rA=5Ω） 
C．電阻箱R0（0-9999Ω）    
D．滑動變阻器R1（0-10Ω  2A）
E．滑動變阻器R2（0-1000Ω  0.2A）   
F．螺旋測微器
G．刻度尺                        
K．直流電源（8V）
L．電鍵、導線若干

（1）螺旋測微器測量圓柱形電阻直徑d刻度如圖1所示，d=6.706mm．
（2）實驗須將電壓表量程擴大，測量電壓表內(nèi)阻電路如圖2所示，實驗操作中將變阻器R′的滑動頭P移至某一適當位置后保持不變，調(diào)節(jié)電阻箱阻值R，讀出電壓表讀數(shù)U及對應(yīng)R值若干組，為保證電壓表和R兩端電壓變化可忽略不計，R′應(yīng)選擇R2（選填“R1”或“R2”），作$\frac{1}{U}$-R圖線可求得電壓表內(nèi)阻．
（3）測量Rx電阻的實物電路如圖3，測滑動變阻器應(yīng)該選擇R1（選填“R1”或“R2”），并請用筆畫線代替導線將電路連接完整．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．如圖所示，兩根長直導線m、n豎直插在光滑絕緣水平桌面上的小孔P、Q中，O為P、Q連線的中點，連線上a、b兩點關(guān)于O點對稱，導線中通有大小、方向均相同的電流I．下列說法不正確的是（　　）
A．O點的磁感應(yīng)強度為零B．a、b兩點磁感應(yīng)強度的大小相同
C．a、b兩點的磁感應(yīng)強度方向相同D．n中電流所受安培力方向由Q指向P

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

5．為了測量一電阻絲的電阻Rx，某同學進行了如下的操作；首先取一多用電表，并將旋鈕旋至歐姆檔“×10”的位置，然后先歐姆調(diào)零再將兩表筆與待測電阻絲兩端接觸，多用電表的指針位于圖甲所示的位置，則該電阻絲的阻值約170?．

該同學為了精確地測量該電阻絲的阻值，設(shè)計了如圖乙所示的電路，已知兩電壓表V1、V2的量程相同．該同學進行了如下的操作：將滑動變阻器的滑片置于最右端，閉合電鍵S，將滑動變阻器的滑片緩慢地向左移動，使兩電壓表指針偏轉(zhuǎn)較大的角度，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值直到兩電壓表的示數(shù)相同，此時電阻箱的讀數(shù)即為電阻絲的阻值．
（1）根據(jù)該同學設(shè)計的電路，將圖丙中的實物圖補充完整．
（2）如果電壓表V1、V2的內(nèi)阻分別為R1、R2，且R1＞R2，忽略偶然誤差，則電阻絲的測量值與真實值相比偏�。ㄌ睢捌蟆薄ⅰ捌　被颉安蛔儭保�
（3）如果電壓表V1、V2的內(nèi)阻為R1、R2已知，當調(diào)節(jié)電阻箱的阻值為R0時，兩電壓表的示數(shù)相同，則電阻絲阻值的表達式為Rx=$\frac{{{R_0}{R_1}{R_2}}}{{{R_2}（{R_0}+{R_1}）-{R_0}{R_1}}}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

12．現(xiàn)有兩個用電器，上面分別標有“6V  0.2A“和“12V  0.5A”的字樣，如果把這兩個用電器串聯(lián)起來，為了使其中的一個用電器正常工作，那么加在串聯(lián)電路兩端的電壓應(yīng)該是（　�。�
A．9.4伏B．10.8伏C．18伏D．27伏

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．如圖所示，質(zhì)量m=0.5kg的通電導體棒在安倍力作用下靜止在傾角為37°、寬度為L=1m的光滑絕緣框架上，磁場垂直于框架平面向下（磁場僅存在于絕緣框架內(nèi)），右側(cè)回路電源的電動勢E=8V、內(nèi)電阻r=1Ω，額定功率為8W、額定電壓為4V的電動機正常工作，則磁場的磁感應(yīng)強度為（g=10m/s2）（　�。�
A．1.73TB．2TC．1.5TD．1T

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

10．如圖甲所示，兩平行金屬導軌水平固定在豎直方向的勻強磁場中，勻強磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示．t=0時刻，磁感應(yīng)強度的方向豎直向下，導體棒ab垂直導軌放置，且與導軌接觸良好，除電阻R外，其余電阻不計．若導體棒始終保持靜止，則在0～4s時間內(nèi)，流過導體棒ab的電流i及其所受的靜摩擦力f隨時間t變化的圖象可能正確的是（規(guī)定a→b的方向為電流的正方向，向左的方向為靜摩擦力的正方向）（　�。�
A．B．C．D．

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