【題目】如圖所示為回旋加速器的原理示意圖，其核心部分是兩個(gè)靠得非常近的D形盒，兩盒分別和一交流電源的兩極相連，交流電源對(duì)粒子的加速電壓為U，勻強(qiáng)磁場(chǎng)分布在兩D形盒內(nèi)且垂直D形盒所在平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，在D形盒中央S點(diǎn)處放有粒子源。粒子源放出質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子（設(shè)粒子的初速度為零）被回旋加速器加速，設(shè)D形盒的最大半徑為R，求：

（1）交流電源的周期T=？

（2）當(dāng)粒子在D形盒中圓周運(yùn)動(dòng)半徑為R時(shí)，通過特定裝置將粒子導(dǎo)出，求將粒子導(dǎo)出前粒子被加速的次數(shù)n=?

【答案】（1）（2）

【解析】試題分析：粒子先在電場(chǎng)中加速，然后進(jìn)入磁場(chǎng)，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半圓周后，粒子再次進(jìn)入電場(chǎng)，此時(shí)電源交換電極，粒子繼續(xù)加速。粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)周期與電場(chǎng)變化周期相同，則粒子可一直加速；當(dāng)半徑最大時(shí)，獲得的速度最大，根據(jù)洛倫茲力提供向心力求出粒子離開加速器時(shí)的動(dòng)能；粒子被電場(chǎng)加速一次動(dòng)能的增加qU，根據(jù)最大動(dòng)能求出加速的次數(shù)。

（1）圓周運(yùn)動(dòng)周期等于交流電周期才可獲得持續(xù)加速,設(shè)圓周運(yùn)動(dòng)半徑為r、周期為T：

，解得

（2）粒子圓周運(yùn)動(dòng)：

粒子被加速：

解得：

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】如圖所示，半圓形框架豎直放置在粗糙的水平地面上，光滑的小球P在水平外力F的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，P與圓心O的連線與水平面的夾角為θ，將力F在豎直面內(nèi)沿順時(shí)針方向緩慢地轉(zhuǎn)過90°，框架與小球始終保持靜止?fàn)顟B(tài)。在此過程中下列說法正確的是

A. 框架對(duì)小球的支持力先減小后增大

B. 拉力F的最小值為mgcosθ

C. 地面對(duì)框架的摩擦力減小

D. 框架對(duì)地面的壓力先增大后減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】長木板A靜止在水平地面上，長木板的左端豎直固定著彈性擋板P，長木板A的上表面分為三個(gè)區(qū)域，其中PO段光滑，長度為1 m；OC段粗糙，長度為1.5 m；CD段粗糙，長度為1.19 m�？梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的滑塊B靜止在長木板上的O點(diǎn)。已知滑塊、長木板的質(zhì)量均為1 kg，滑塊B與OC段動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4，長木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.15�，F(xiàn)用水平向右、大小為11 N的恒力拉動(dòng)長木板，當(dāng)彈性擋板P將要與滑塊B相碰時(shí)撤去外力，擋板P與滑塊B發(fā)生彈性碰撞，碰后滑塊B最后停在了CD段。已知質(zhì)量相等的兩個(gè)物體發(fā)生彈性碰撞時(shí)速度互換，g=10 m／s2，求：

（1）撤去外力時(shí)，長木板A的速度大�。�

（2）滑塊B與木板CD段動(dòng)摩擦因數(shù)的最小值；

（3）在（2）的條件下，滑塊B運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（1）某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的裝置做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)。

①下面關(guān)于此實(shí)驗(yàn)的說法，不正確的一項(xiàng)是____

A．如圖甲，用兩支彈簧測(cè)力計(jì)把橡皮條的一端拉到O點(diǎn)時(shí)，兩支彈簧測(cè)力計(jì)之間的夾角必須取90°，以便算出合力的大小

B．再用一支彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮條時(shí)（如圖乙），必須保證仍把橡皮條的一端拉到O點(diǎn)

C．實(shí)驗(yàn)中，彈簧測(cè)力計(jì)必須保持與木板平行，讀數(shù)時(shí)視線要正視彈簧測(cè)力計(jì)的刻度

D．拉橡皮條的細(xì)線要稍長一些，用以標(biāo)記細(xì)線方向的兩點(diǎn)距離要遠(yuǎn)些

②圖丙是某同學(xué)得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，其中____（選填“F”或“F＇”）表示的是用一支彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮條時(shí)的結(jié)果。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑的水平面上，有一質(zhì)量為M，邊長為l，電阻為R的正方形均勻金屬線框，BC邊與虛線PQ平行，PQ右側(cè)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)寬度大于l，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。線框通過一水平細(xì)線繞過光滑定滑輪懸掛一質(zhì)量為m的物體，現(xiàn)由靜止釋放物體，當(dāng)線框有一半進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)已勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g，線框從開始運(yùn)動(dòng)到AD邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)過程中

A. 剛釋放線框的瞬間，線框的加速度為

B. 細(xì)繩拉力的最小值為

C. 線框恰全部進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，產(chǎn)生的熱量等于

D. 線框有一半進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)與線框AD邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)BC兩端的電壓大小之比為3:4

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖甲為電阻R在外界溫度為25℃時(shí)的伏安特性曲線，某同學(xué)想通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該曲線。可供選擇的器材有：直流電源E（電動(dòng)勢(shì)為3 V），直流電流表A（量程0～6 mA，內(nèi)阻約0.5 Ω），直流電壓表V（量程0～3 V，內(nèi)阻約3 kΩ），滑動(dòng)變阻器R1（最大阻值10 Ω），滑動(dòng)變阻器R2（最大阻值10 kΩ），開關(guān)1個(gè)，導(dǎo)線若干。

（1）實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_______（填“R1”或“R2”）。

（2）在答題紙上的方框中畫出符合要求的實(shí)驗(yàn)電路圖______。

（3）該同學(xué)在完成本實(shí)驗(yàn)時(shí)室溫始終為25℃，每次測(cè)量時(shí)均待電表指針穩(wěn)定后再讀數(shù)。某次測(cè)量中電流表和電壓表的讀數(shù)如圖乙和圖丙所示，則電壓表的讀數(shù)為_______V；已知電阻R的散熱功率P散跟它與外界環(huán)境的溫度差Δt之間滿足關(guān)系P散 = 4.0×10-4Δt，則在此次測(cè)量時(shí)電阻R的溫度為_______℃（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

（4）如果實(shí)驗(yàn)時(shí)室溫低于25℃，則實(shí)驗(yàn)測(cè)得的電阻R的伏安特性曲線最可能是下圖中的_______。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,理想變壓器原線圈上連接著在水平面內(nèi)的長直平行金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌之間存在垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),金屬桿MN垂直放置在導(dǎo)軌上,且接觸良好.移動(dòng)變壓器副線圈上的滑動(dòng)觸頭可改變副線圈匝數(shù),副線圈上接有一只理想電壓表,滑動(dòng)變阻器R的總阻值大于定值電阻R0的阻值,線圈L的直流電阻、導(dǎo)軌和金屬桿的電阻都忽略不計(jì).現(xiàn)在讓金屬桿以速度的規(guī)律在導(dǎo)軌上左右來回運(yùn)動(dòng)（T為金屬桿運(yùn)動(dòng)的周期）,兩燈A、B都發(fā)光.下列說法中正確的是()

A. 只增大T,則燈A變暗、燈B變亮

B. 當(dāng)時(shí)間t=T時(shí),兩燈都亮著,電壓表的示數(shù)為零

C. 只將變阻器R的滑片下滑時(shí),通過副線圈的電流減小,電壓表的示數(shù)變大

D. 只增大v0,兩燈都變亮,桿MN來回運(yùn)動(dòng)的最大距離變小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，木塊A、B的質(zhì)量分別為m1、m2，A、B之間用一輕彈簧相連，將它們靜置于一底端帶有擋板的光滑斜面上，斜面的傾角為θ，彈簧的勁度系數(shù)為k．現(xiàn)對(duì)A施加一平行于斜面向上的恒力F，使A沿斜面由靜止開始向上運(yùn)動(dòng)．當(dāng)B對(duì)擋板的壓力剛好為零時(shí)，A的速度剛好為v，下列說法正確的是

A. 此時(shí)彈簧的彈力大小為

B. 在此過程中拉力F做的功為

C. 在此過程中彈簧彈性勢(shì)能增加了

D. 在此過程中木塊A重力勢(shì)能增加了

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示直線是一條電場(chǎng)線，A、B是該線上的兩點(diǎn)。一正電荷由A點(diǎn)以一定初速度沿電場(chǎng)線從A運(yùn)動(dòng)到B，運(yùn)動(dòng)過程中的v-t圖線如圖乙所示，則下列說法中正確的是（ ）

A. 該電場(chǎng)是非勻強(qiáng)電場(chǎng)

B. A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)相比一定是φA＜φB

C. A、B兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相比一定是EA＜EB

D. 該電荷在兩點(diǎn)的電勢(shì)能大小相比一定是EpA＞EpB

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