【題目】回旋加速器是加速帶電粒子的裝置,其核心部分是分別與高頻交變電源兩極相連接的兩個(gè)D形金屬盒,兩盒間的狹縫中有周期性變化的電場(chǎng),使粒子在通過狹縫時(shí)都能得到加速,兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向如圖所示。若用此回旋加速器加速質(zhì)子時(shí),勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,高頻交變電流頻率為f。則下列說法正確的是( )

A. 質(zhì)子被加速后的最大速度與加速電場(chǎng)的電壓大小有關(guān)

B. 高頻電源只能使用方形交變電源,不能使用正弦式交變電源

C. 不改變B和f,該回旋加速器也能用于加速氦核

D. 若此加速器能把質(zhì)子加速到最大速度為v，當(dāng)外加磁場(chǎng)一定，把高頻交變電源頻率改為f/2，則可把氦核加速到最大速度為v/2

【答案】D

【解析】

粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),洛倫茲力提供向心力,滿足 ,運(yùn)動(dòng)周期 (電場(chǎng)中加速時(shí)間忽略不計(jì)).對(duì)公式進(jìn)行簡(jiǎn)單推導(dǎo)后,便可解此題.

A、根據(jù)可知，質(zhì)子被加速后的最大速度與加速電場(chǎng)的電壓大小無關(guān)，故A錯(cuò)；

B、因?yàn)榱Ｗ釉陔妶?chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間很短,高頻電源能使用矩形交變電流,也能使用正弦式交變電流,此時(shí)滿足粒子在電壓最大時(shí)進(jìn)入電場(chǎng)即可，故B錯(cuò)誤；

C、此加速器加速電場(chǎng)周期 ,加速粒子時(shí)，兩個(gè)周期不同, 不能用于加速氦核，故C錯(cuò)誤；

D、此加速器加速電場(chǎng)周期 ,加速粒子時(shí)，當(dāng)外加磁場(chǎng)一定，把高頻交變電源頻率改為f/2，此時(shí)回旋加速器可以加速氦核，根據(jù)可知氦核的最大速度變?yōu)?/span>v/2，故D對(duì)；

故選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】一架飛機(jī)在離地面1 500 m高處以360 km/h的速度水平勻速飛行并投放物體．投放的物體離開飛機(jī)10 s后自動(dòng)打開降落傘，做勻速直線運(yùn)動(dòng)．假設(shè)水平方向的運(yùn)動(dòng)不受降落傘的影響，為將物體投到地面某處，應(yīng)在據(jù)地面目標(biāo)水平距離多遠(yuǎn)處開始投下？并求物體落地速度的方向．(取g＝10 m/s2)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖1是“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置，通過描點(diǎn)畫出平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡。

（1）以下實(shí)驗(yàn)過程的一些做法，其中合理的有________.

a.安裝斜槽軌道，使其末端保持水平

b.每次小球釋放的初始位置可以任意選擇

c.每次小球應(yīng)從同一高度由靜止釋放

d.為描出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡描繪的點(diǎn)可以用折線連接

（2）實(shí)驗(yàn)得到平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，在軌跡上取一些點(diǎn)，以平拋起點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)，測(cè)量它們的水平坐標(biāo)x和豎直坐標(biāo)y，圖2中y-x圖象能說明平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡為拋物線的是_________.

（3）圖3是某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)畫出的平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，O為平拋起點(diǎn)，在軌跡上任取三點(diǎn)A、B、C，測(cè)得A、B兩點(diǎn)水平距離Δx為40.0cm，則平拋小球的初速度v0為______m/s，若C點(diǎn)的豎直坐標(biāo)y3為60.0cm，則小球在C點(diǎn)的速度為vC=______m/s（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，g取10m/s2）。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】轉(zhuǎn)筆是一項(xiàng)以手指來轉(zhuǎn)動(dòng)筆的休閑活動(dòng)，深受廣大中學(xué)生的喜愛，其中也包含了許多的物理知識(shí) ，如圖所示，假設(shè)某轉(zhuǎn)筆高手能讓筆繞其手上的某一點(diǎn)O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列有關(guān)該同學(xué)轉(zhuǎn)筆中涉及到的物理知識(shí)的敘述正確的是（ ）

A. 筆桿上的點(diǎn)離O點(diǎn)越近的，線速度越小

B. 筆桿上的點(diǎn)離O點(diǎn)越近的，角速度越小

C. 筆桿上的點(diǎn)離O點(diǎn)越近的，周期越小

D. 筆桿上的點(diǎn)離O點(diǎn)越近的，向心加速度越小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】人類首次發(fā)現(xiàn)了引力波來源于距地球之外13億光年的兩個(gè)黑洞(質(zhì)量分別為26個(gè)和39個(gè)太陽質(zhì)量)互相繞轉(zhuǎn)最后合并的過程。設(shè)兩個(gè)黑洞A、B繞其連線上的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示.黑洞A的軌道半徑大于黑洞B的軌道半徑，兩個(gè)黑洞的總質(zhì)量為M，兩個(gè)黑洞間的距離為L，其運(yùn)動(dòng)周期為T，則（ ）

A. 黑洞A的質(zhì)量一定大于黑洞B的質(zhì)量

B. 黑洞A的線速度一定大于黑洞B的線速度

C. 兩個(gè)黑洞間的距離L一定，M越大，T越大

D. 兩個(gè)黑洞的總質(zhì)量M一定，L越大，T越大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某課外活動(dòng)小組用如圖所示裝置做“探究合力做的功與動(dòng)能改變量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)來測(cè)小物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，他通過成倍增加位移的方法來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，方法如下：將光電門固定在水平軌道上的B點(diǎn)，用重物通過細(xì)線拉物塊，已經(jīng)測(cè)出的物塊(帶遮光條)和重物的質(zhì)量M、m保持不變，通過改變物塊釋放點(diǎn)到光電門的距離進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，每次實(shí)驗(yàn)時(shí)要求物塊都由靜止釋放。

(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)出遮光條的寬度d，示數(shù)如圖乙所示，則d=________cm。

(2)如果每次實(shí)驗(yàn)時(shí)遮光條通過光電門的時(shí)間為t，小車到光電門的距離為s，通過描點(diǎn)作出線性圖象來反映合力的功與動(dòng)能改變量的關(guān)系，則所作圖象關(guān)系是________時(shí)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)如果在第(2)問中建立正確的線性函數(shù)關(guān)系，作出圖象并測(cè)出圖線的斜率為k，物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式為μ=________________(用k、及測(cè)量的物理量的符號(hào)表示)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，斜面上有一條形磁鐵，其右上角有一垂直紙面的通電直導(dǎo)線，磁極和電流方向如圖中標(biāo)注，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)在導(dǎo)線中電流增大的過程中，磁鐵始終靜止于斜面，則此過程中 (　　)

A. 斜面對(duì)磁鐵的支持力增大

B. 斜面對(duì)磁鐵的支持力減小

C. 斜面對(duì)磁鐵的摩擦力增大

D. 斜面對(duì)磁鐵的摩擦力減小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，衛(wèi)星P繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星軌道平面與地球赤道平面在同一平面內(nèi)，地球相對(duì)衛(wèi)星P的張角為θ，若3顆衛(wèi)星P在同一軌道適當(dāng)位置，信號(hào)可以覆蓋地球的全部赤道表面，下列說法正確的是（　�。�

A. 張角

B. 張角越大，衛(wèi)星運(yùn)行的線速度越小

C. 張角越大，每顆衛(wèi)星的信號(hào)覆蓋地球的表面積越大

D. 若地球半徑為R，則衛(wèi)星離底面的高度為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2×10﹣3T；磁場(chǎng)右邊是寬度L=0.2m、場(chǎng)強(qiáng)E=40V/m、方向向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)．一帶電粒子電荷量q=﹣3.2×10﹣19C，質(zhì)量m=6.4×10﹣27kg，以v=4×104m/s的速度沿OO′垂直射入磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)后進(jìn)入右側(cè)的電場(chǎng)，最后從電場(chǎng)右邊界射出．求：

（1）大致畫出帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡；（畫在答題紙上給出的圖中）

（2）帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑；

（3）帶電粒子飛出電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能EK．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案