如圖所示為一種獲得高能粒子的裝置，環(huán)形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外、大小可調(diào)節(jié)的均勻磁場(chǎng)，質(zhì)量為m、電荷量為＋q的粒子在環(huán)中做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，A、B為兩塊中心開有小孔的極板，原來電勢(shì)都為零，每當(dāng)粒子順時(shí)針飛經(jīng)A板時(shí)，A板電勢(shì)升高為U，B板電勢(shì)仍保持為零，粒子在兩板間電場(chǎng)中得到加速，每當(dāng)粒子離開B板時(shí)，A板電勢(shì)又降為零，粒子在電場(chǎng)中一次次加速下動(dòng)能不斷增大，而繞行半徑不變，以下說法正確的是(　　)

A. 粒子從A板小孔處由靜止開始在電場(chǎng)力作用下加速，繞行n圈后回到A板時(shí)獲得的總動(dòng)能為2nqU

B. 在粒子繞行的整個(gè)過程中，A板電勢(shì)可以始終保持為＋U

C. 在粒子繞行的整個(gè)過程中，每一圈的周期不變

D. 為使粒子始終保持在半徑為R的圓軌道上運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)必須周期性遞增，則粒子繞行第n圈時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為


解析：粒子每繞行一周，電場(chǎng)力做功qU，繞行n圈時(shí)，電場(chǎng)力做功即粒子獲得的動(dòng)能為nqU，A錯(cuò)誤；若A板電勢(shì)始終不變，則粒子運(yùn)行一周時(shí)電場(chǎng)力做功為零，粒子得不到加速，B錯(cuò)誤；粒子每次加速后速度增大而運(yùn)行半徑不變，則周期T＝應(yīng)減小，C錯(cuò)誤；再由R＝，nqU＝mv2，得B＝ ＝ ，故可知B應(yīng)隨加速圈數(shù)的增加而周期性變大，D正確。

答案：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：


圖甲所示的“軌道康復(fù)者”航天器可在太空中給“垃圾”衛(wèi)星補(bǔ)充能源，延長(zhǎng)衛(wèi)星的使用壽命。圖乙是“軌道康復(fù)者”在某次拯救一顆地球同步衛(wèi)星前，二者在同一平面內(nèi)沿相同繞行方向繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的示意圖，此時(shí)二者的連線通過地心、軌道半徑之比為1∶4。若不考慮衛(wèi)星與“軌道康復(fù)者”之間的引力，則下列說法正確的是(　　)

A. 在圖示軌道上，“軌道康復(fù)者”的速度大于7.9 km/s

B. 在圖示軌道上，“軌道康復(fù)者”的加速度大小是地球同步衛(wèi)星的4倍

C. 在圖示軌道上，“軌道康復(fù)者”的周期為3 h，且從圖示位置開始經(jīng)1.5 h與同步衛(wèi)星的距離最近

D. 若要對(duì)該同步衛(wèi)星實(shí)施拯救，“軌道康復(fù)者”應(yīng)從圖示軌道上加速，然后與同步衛(wèi)星對(duì)接

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖甲所示，邊長(zhǎng)為L的正方形區(qū)域ABCD內(nèi)有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，與區(qū)域邊界BC相距L處豎直放置足夠大的熒光屏，熒光屏與AB延長(zhǎng)線交于O點(diǎn)�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m，電荷量為＋q的粒子從A點(diǎn)沿AB方向以一定的初速度進(jìn)入電場(chǎng)，恰好從BC邊的中點(diǎn)P飛出，不計(jì)粒子重力。

(1)求粒子進(jìn)入電場(chǎng)前的初速度的大小；

(2)其他條件不變，增大電場(chǎng)強(qiáng)度使粒子恰好能從CD邊的中點(diǎn)Q飛出，求粒子從Q點(diǎn)飛出時(shí)的動(dòng)能；

(3)現(xiàn)將電場(chǎng)分成AEFD和EBCF相同的兩部分，并將EBCF向右平移一段距離x(x≤L)，如圖乙所示。設(shè)粒子打在熒光屏上位置與O點(diǎn)相距y，請(qǐng)求出y與x的關(guān)系。

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示的電路中，兩平行金屬板A、B水平放置，兩板間的距離d＝40 cm。電源電動(dòng)勢(shì)E＝24 V，內(nèi)電阻r＝1 Ω，電阻R＝15 Ω。閉合開關(guān)S，待電路穩(wěn)定后，將一帶正電的小球從B板小孔以初速度v0＝4 m/s豎直向上射入板間。若小球帶電荷量為q＝1×10－2 C，質(zhì)量為m＝2×10－2 kg，不考慮空氣阻力。那么，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為多大時(shí)，小球恰能到達(dá)A板？此時(shí)電源的輸出功率是多少？(取g＝10 m/s2)

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，有一垂直于紙面向外的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，其邊界為一邊長(zhǎng)為L的正三角形(邊界上有磁場(chǎng))，A、B、C為三角形的三個(gè)頂點(diǎn)。今有一質(zhì)量為m、電荷量為＋q的粒子(不計(jì)重力)，以速度v＝從AB邊上的某點(diǎn)P既垂直于AB邊又垂直于磁場(chǎng)的方向射入磁場(chǎng)，然后從BC邊上某點(diǎn)Q射出。若從P點(diǎn)射入的該粒子能從Q點(diǎn)射出，則    (   　　 )

A. PB≤L                           B. PB≤L

C. QB≤L                            D. QB≤L

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如圖甲所示，在xOy平面內(nèi)有足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)方向豎直向上，電場(chǎng)強(qiáng)度E＝40 N/C。在y軸左側(cè)平面內(nèi)有足夠大的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示(不考慮磁場(chǎng)變化所產(chǎn)生電場(chǎng)的影響)，15π s后磁場(chǎng)消失，選定磁場(chǎng)垂直紙面向里為正方向。在y軸右側(cè)平面內(nèi)分布一個(gè)垂直紙面向外的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫出)，半徑r＝0.3 m，磁感應(yīng)強(qiáng)度B2＝0.8 T，且圓的左側(cè)與y軸始終相切。t＝0時(shí)刻，一質(zhì)量m＝8×10－4 kg、電荷量q＝＋2×10－4 C的微粒從x軸上xP＝－0.8 m處的P點(diǎn)以速度v＝0.12 m/s沿x軸正方向射入，經(jīng)時(shí)間t后，從y軸上的A點(diǎn)進(jìn)入第一象限并正對(duì)磁場(chǎng)圓的圓心。穿過磁場(chǎng)后擊中x軸上的M點(diǎn)。(g取10 m/s2、π＝3，最終結(jié)果保留2位有效數(shù)字)求：

(1)A點(diǎn)的坐標(biāo)yA及從P點(diǎn)到A點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t。

(2)M點(diǎn)的坐標(biāo)xM。

(3)要使微粒在圓形磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)角最大，應(yīng)如何移動(dòng)圓形磁場(chǎng)？請(qǐng)計(jì)算出最大偏轉(zhuǎn)角。

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，一個(gè)邊界為等腰直角三角形、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一固定的正方形金屬框，其邊長(zhǎng)與三角形的直角邊相同，每條邊的材料均相同�，F(xiàn)在讓有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)向右勻速地通過金屬框，金屬框的下邊與磁場(chǎng)區(qū)域的下邊在一直線上。在磁場(chǎng)通過金屬框的過程中，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小E－t圖象、ab兩點(diǎn)的電勢(shì)差Uab－t圖象正確的是(　　)

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如圖所示，三只燈泡均正常發(fā)光，現(xiàn)將滑動(dòng)變阻器R的滑片向下移動(dòng)，已知原線圈上的電壓及原、副線圈的匝數(shù)均不變，則下列說法中正確的是(　　)

A. 燈L3變暗

B. 燈L1和L2均變暗

C. 變壓器原線圈的輸入功率變大

D. 副線圈n2中的電流變大

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