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【題目】回旋加速器的工作原理如圖所示,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以忽略不計。磁感應強度為B的勻強磁場與盒面垂直。A處粒子源產生質量為m、電荷量為+q的粒子,在加速電壓為U的加速電場中被加速。所加磁場的磁感應強度、加速電場的頻率可調,磁場的磁感應強度最大值為Bm和加速電場頻率的最大值fm。則下列說法正確的是

A. 粒子第n次和第n+1次半徑之比總是

B. 粒子從靜止開始加速到出口處所需的時間為

C. fm< ,則粒子獲得的最大動能為

D. fm>,則粒子獲得的最大動能為

【答案】BCD

【解析】根據粒子在磁場中半徑公式,及動能定理,則有: ,與
解得: ,故A錯誤;

設粒子到出口處被加速了n圈,解得:2nqU=mv2; ;
t=nT;解上四個方程得: ,選項B正確;

加速電場的頻率應該等于粒子在磁場中做圓周運動的頻率,即:
當磁感應強度為Bm時,加速電場的頻率應該為: ,粒子的動能:Ek=mv2;fBm≤fm時,粒子的最大動能由Bm決定,則: 解得粒子獲得的最大動能為 ;fBm≥fm時,粒子的最大動能由fm決定,則:vm=2πfmR,解得粒子獲得的最大動能為Ekm=2π2mfm2R2 ;故CD正確.故選BCD

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,用細線懸掛著包有白紙的質量為的圓柱棒;蘸有顏料的毛筆固定在電動機的飛輪上,并隨之在水平面內勻速轉動。燒斷懸掛圓柱棒的線后,圓柱棒豎直自由下落,毛筆就在圓柱棒面的紙上畫出記號,如圖乙所示。設毛筆接觸棒時不影響棒的運動,測得記號之間的距離依次為、、、、,由此來驗證機械能守恒定律,已知電動機銘牌上標有“”的字樣,根據以上內容回到下列問題:

(1)毛筆畫相鄰兩條線的時間間隔_______ ;

(2)根據圖乙所給的數據可知:毛筆畫下記號“3”時,圓柱棒下落的速度為,其大小______;在毛筆畫下記號“3”到“6”的這段時間內,棒的動能增加量為____ ,重力勢能減小量為____ ,由此可得出的結論是圓柱棒下落過程中機械能守恒(當地重力加速度g為,結果保留三位有效數字)。

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【題目】在如圖所示的平面直角坐標系內,x軸水平、y軸豎直向下。計時開始時,位于原點處的沙漏由靜止出發(fā),以加速度a沿x軸勻加速度運動,此過程中沙從沙漏中漏出,每隔相等的時間漏出相同質量的沙。已知重力加速度為g,不計空氣阻力以及沙相對沙漏的初速度。

1)求t0時刻漏出的沙在tt> t0)時刻的位置坐標;

2t時刻空中的沙排成一條曲線,求該曲線方程。

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【題目】如圖所示,木塊B與水平輕彈簧相連放在光滑的水平面上,子彈A沿水平方向射入木塊后留在木塊B內,入射時間極短,而后木塊將彈簧壓縮到最短.關于子彈、木塊和彈簧組成的系統,下列說法中正確的是( )

A. 子彈射入木塊的過程中,系統的動量守恒

B. 子彈射入木塊的過程中,系統的機械能守恒

C. 木塊壓縮彈簧過程中,系統的動量守恒

D. 木塊壓縮彈簧過程中,系統的機械能守恒

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【題目】以下劃線上的數字代表時間間隔的是( 。

A. 大石中學的作息表上寫著,第四節(jié):11 20- 12 00

B. 劉翔跨欄記錄為12.88s

C. CCTV《星光大道》欄目每周六晚22 30準時與您見面

D. 食堂在12 10開始供應午飯

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【題目】水平面上有 U 形導軌 NMPQ,它們之間的寬度為 L,M P 之間接入電源,現垂直于導軌擱一根質量 m 的金屬棒 ab棒與導軌的動摩擦因數為 μ(滑動摩擦力略小于最大靜摩 擦力),通過棒的電流強度為 I現加一個范圍較大的勻強磁場,磁感應強度大小為 B,方向垂直于金屬棒 ab,與垂直導軌平面的方向夾角為θ 如圖所 示金屬棒處于靜止狀態(tài),重力加速度為 g,則金屬棒所受的摩擦力大小為

A. BILsin θ B. BILcos θ

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【題目】英國物理學家開爾文在展望20世紀物理學前景時講道:“……現在它的美麗而晴朗的天空卻被兩朵烏云籠罩了,第一朵烏云出現在光的波動理論上,第二朵烏云出現在關于能量均分的麥克斯韋——玻爾茲曼理論上!辈痪茫@兩朵烏云釀成了兩場風暴。與這兩場風暴有關的物理學成就分別是

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【題目】在探究變壓器的兩個線圈的電壓關系時,某同學自己繞制了兩個線圈套在可拆變壓器的鐵芯上,如圖所示。線圈a作為原線圈連接到學生電源的交流輸出端,線圈b接小燈泡。他所用的線圈電阻忽略不計。當閉合學生電源的開關時,他發(fā)現電源過載(電流過大,超過學生電源允許的最大值)。如果僅從解決電源過載問題的角度考慮,下列采取的措施中,最可能有效的是

A. 增大電源電壓

B. 適當增加原線圈a的匝數

C. 換一個電阻更小的燈泡

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【題目】關于以下科學家的貢獻,說法符合物理學史的是(  )

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