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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啊。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3次和第1次經過兩D形盒間狹縫后軌道半徑之比為：1

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】AD

【解析】A、質子出回旋加速器的速度最大，此時的半徑為R，則，所以最大速度不超過2πfR．故A正確；

B、根據，知，則最大動能，與加速的電壓無關，故B錯誤；

C、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3次和第1次經過D形盒狹縫的速度比為，根據，則半徑比為，故C錯誤；

D、根據，知，則最大動能，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D正確；

故選AD。

練習冊系列答案
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【題目】伽利略創(chuàng)造的把實驗、假設和邏輯推理相結合的科學方法，有力地促進了人類科學認識的發(fā)展．利用如圖所示的裝置做如下實驗：小球從左側斜面上的O點由靜止釋放后沿斜面向下運動，并沿右側斜面上升．斜面上先后鋪墊三種粗糙程度逐漸減低的材料時，小球沿右側斜面上升到的最高位置依次為1、2、3．根據三次實驗結果的對比，可以得到的最直接的結論是（ ）

A. 如果斜面光滑，小球將上升到與O點等高的位置

B. 如果小球不受力，它將一直保持勻速運動或靜止狀態(tài)

C. 如果小球受到力的作用，它的運動狀態(tài)將發(fā)生改變

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【題目】如圖，傾角=37°的固定斜面長L=2.1m，t=0時刻小滑塊A從斜面底端以速度v0=5m／s沿斜面向上運動，同時小滑塊B從斜面頂端由靜止開始沿斜面下滑。它們與斜面間的動摩擦因數均為=0.5。兩滑塊質量均為m，且均可視為質點。取g=10m／s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。則

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【題目】如圖所示，真空中有一正方形ABCD，M、N分別是AB和CD的中點，現在A、B兩點分別固定電荷量為+Q、-Q的等量異種點電荷，下列說法中正確的是

A. 將試探電荷-q從C點移到D點，電場力做負功，試探電荷-q的電勢能減少

B. 將試探電荷+q從M點移到N點，電場力做負功，試探電荷+q的電勢能增加

C. N點的電場強度方向跟CD垂直且由M指向N

D. C、D兩點的電場強度不相同

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A. B.

C. D.

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【題目】在絕緣、光滑的水平桌面上有一帶負電的小球只在電場力作用下沿x軸正向運動，其電勢能Ep隨位移x變化的關系如圖5所示，則下列說法中正確的是(　　)

A. 在帶負電的小球從x1處運動到x2處的過程中，電場力做正功

B. x1、x2處的電場強度方向均沿x軸正方向

C. x1處的場強大小大于x2處的場強大小

D. x1處的電勢比x2處的電勢低

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A. 粒子從磁場中獲得能量

B. 粒子從電場中獲得能量

C. 粒子離開回旋加速器獲得動能與電壓無關

D. 粒子被電場加速后，運動越來越快，走過半圓的時間越來越短

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【題目】所圖所示，匝數N=100、截面積s=1.0×10-2m2、電阻r=0.15Ω的線圈內有方向垂直于線圈平面向上的隨時間均勻增加的勻強磁場B1，其變化率k=0.80T/s。線圈通過開關S連接兩根相互平行、間距d=0.20m的豎直導軌，下端連接阻值R=0.50Ω的電阻。一根阻值也為0.50Ω、質量m=1.0×10-2kg的導體棒ab擱置在等高的擋條上。在豎直導軌間的區(qū)域僅有垂直紙面的不隨時間變化的勻強磁場B2。接通開關S后，棒對擋條的壓力恰好為零。假設棒始終與導軌垂直，且與導軌接觸良好，不計摩擦阻力和導軌電阻。

（1）求磁感應強度B2的大小，并指出磁場方向；

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