回旋加速器在核科學(xué)、核技術(shù)、核醫(yī)學(xué)等高新技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，有力地推動(dòng)了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展．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(guò)的時(shí)間可以忽略不計(jì)。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與盒面垂直。A處粒子源產(chǎn)生的粒子，質(zhì)量為m、電荷量為+q ，在加速器中被加速，設(shè)粒子初速度為零，加速電壓為U ，加速過(guò)程中不考慮重力作用和相對(duì)論效應(yīng)。下列說(shuō)法正確的是

A．粒子在回旋加速器中運(yùn)動(dòng)時(shí)，隨軌道半徑r的增大，盒中相鄰軌道的半徑之差減小

B．粒子從靜止開(kāi)始加速到出口處所需的時(shí)間約為

C．粒子能獲得的最大動(dòng)能跟加速器磁感應(yīng)強(qiáng)度無(wú)關(guān)

D．加速電壓越大粒子能獲得的最大動(dòng)能越大

 

AB

【解析】

試題分析：設(shè)粒子在回旋加速器中被加速了n次，則由動(dòng)能定理得，粒子在回旋加速器中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)由洛侖茲力提供向心力，即，解得：，盒中相鄰軌道的半徑之差為，由此可以看出n越大，半徑r之差越小，故A正確；設(shè)粒子在回旋加速器中旋轉(zhuǎn)圈數(shù)為N，則，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期為，由于兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過(guò)的時(shí)間可以忽略不計(jì)，因此粒子從靜止開(kāi)始加速到出口處所需的時(shí)間約為， 根據(jù)和得：，所以，故B正確；由知，粒子能獲得的最大動(dòng)能為，由此可知，粒子能獲得的最大動(dòng)能與磁感應(yīng)強(qiáng)度有關(guān)，與加速電壓無(wú)關(guān)，故CD錯(cuò)誤。所以選AB。

考點(diǎn)：本題考查回旋加速器的工作原理，意在考查考生的綜合分析能力。

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：2013-2014學(xué)年甘肅省高三下學(xué)期適應(yīng)性考試（一）物理試卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

(10分)Ⅰ.在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí),用秒表測(cè)出單擺做n次(一般為30次~50次)全振動(dòng)所用的時(shí)間t,算出周期;用米尺量出懸線的長(zhǎng)度l,用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球的直徑d,則重力加速度g= (用題中所給的字母表達(dá)).

Ⅱ.將一單擺掛在測(cè)力傳感器的探頭上,用測(cè)力探頭和計(jì)算機(jī)組成的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)測(cè)定單擺擺動(dòng)過(guò)程中擺線受到的拉力(單擺擺角小于5°),計(jì)算機(jī)屏幕上得到如圖(a)所示的F-t圖象.然后使單擺保持靜止,得到如圖(b)所示的F-t圖象.那么:①此單擺的周期T為多少？

②設(shè)擺球在最低點(diǎn)時(shí)重力勢(shì)能Ep=0,已測(cè)得當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,試求出此單擺擺動(dòng)時(shí)的機(jī)械能E的表達(dá)式.(用字母d、l、F1、F2、F3、g中某些量表示)

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2013-2014學(xué)年甘肅省高考沖刺模擬考試?yán)砭C物理試卷2（解析版） 題型：計(jì)算題

（14分）如圖，傾角為θ的斜面固定在水平地面上（斜面底端與水平地面平滑連接），A點(diǎn)位于斜面底端，AB段斜面光滑，長(zhǎng)度為s，BC段足夠長(zhǎng)，物體與BC段斜面、地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ。質(zhì)量為m的物體在水平外力F的作用下，從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)撤去力F。求：

（1）物體上滑到B點(diǎn)時(shí)的速度vB；

（2）物體最后停止時(shí)距離A點(diǎn)的距離。

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2013-2014學(xué)年湖南省長(zhǎng)沙市高三高考模擬試卷（二模）物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

如圖所示，在坐標(biāo)系右側(cè)存在一寬度為、垂直紙面向外的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B；在左側(cè)存在與y軸正方向成角的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一個(gè)粒子源能釋放質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子，粒子的初速度可以忽略。粒子源在點(diǎn)P(，)時(shí)發(fā)出的粒子恰好垂直磁場(chǎng)邊界EF射出；將粒子源沿直線PO移動(dòng)到Q點(diǎn)時(shí)，所發(fā)出的粒子恰好不能從EF射出。不計(jì)粒子的重力及粒子間相互作用力。求：

（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度；

（2）粒子源在Q點(diǎn)時(shí)，粒子從發(fā)射到第二次進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)間。

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2013-2014學(xué)年湖南省長(zhǎng)沙市高三高考模擬試卷（二模）物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，虛線右側(cè)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，正方形金屬框電阻為R，邊長(zhǎng)為l，自線框從左邊界進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，在外力作用下由靜止開(kāi)始，以垂直于磁場(chǎng)邊界的恒定加速度a進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，t1時(shí)刻線框全部進(jìn)入磁場(chǎng)．規(guī)定順時(shí)針?lè)较驗(yàn)楦袘?yīng)電流i的正方向，外力大小為F，線框中電功率的瞬時(shí)值為P，通過(guò)線框橫截面的電荷量為q，其中P－t圖象為拋物線，則這些量隨時(shí)間變化的關(guān)系正確的是

 

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2013-2014學(xué)年湖南省岳陽(yáng)市高三教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)（二）物理試卷（解析版） 題型：選擇題

2013年12月14日21時(shí)11分，嫦娥三號(hào)成功著陸在月球西經(jīng)19.5度、北緯44.1度的虹灣區(qū)域。如圖所示是嫦娥三號(hào)奔月過(guò)程中某階段運(yùn)動(dòng)的示意圖，關(guān)閉動(dòng)力的嫦娥三號(hào)在月球引力作用下沿圓軌道運(yùn)動(dòng)，在A處由圓軌道I變軌為橢圓軌道Ⅱ，以便更靠近月面。已知引力常量為G，圓軌道I的半徑為r，周期為T(mén).下列說(shuō)法正確的是

A．嫦娥三號(hào)在A處由圓軌道Ⅰ變軌為橢圓軌道Ⅱ時(shí)，必須點(diǎn)火減速

B．嫦娥三號(hào)沿橢圓軌道由A處飛向B處過(guò)程中，月球引力對(duì)其做負(fù)功

C．根據(jù)題中條件可求出月球的平均密度

D．根據(jù)題中條件可求出月球表面的重力加速度

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2013-2014學(xué)年湖南省六校高三下學(xué)期4月聯(lián)考理綜物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

如圖所示，A、B是由導(dǎo)熱材料制成的截面積S相等的兩個(gè)氣缸，其長(zhǎng)度L均為45 cm。A、B通過(guò)一帶有閥門(mén)、體積可忽略的管道連接。初始時(shí)閥門(mén)關(guān)閉，一厚度不計(jì)、截面積也為S的光滑活塞C位于B內(nèi)左側(cè)，在A內(nèi)充滿壓強(qiáng)PA=2．8×l05Pa的理想氣體，B內(nèi)充滿壓強(qiáng)pB=1．4×l05Pa的理想氣體�，F(xiàn)打開(kāi)閥門(mén)，室溫不變。求：

①重新平衡后活塞向右移動(dòng)的距離和B中氣體的壓強(qiáng)；

②自打開(kāi)閥門(mén)到平衡，B內(nèi)氣體是吸熱還是放熱？請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明理由。

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2013-2014學(xué)年湖南師大附中高三模擬考試（二）物理試卷（解析版） 題型：選擇題

下列說(shuō)法正確的是 。

A．一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的長(zhǎng)桿相對(duì)觀察者以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者測(cè)得的長(zhǎng)度為

B．光的偏振現(xiàn)象說(shuō)了光是一種電磁波

C．無(wú)線電波的發(fā)射能力與頻率有關(guān)，頻率越高發(fā)射能力越弱

D．一個(gè)單擺在海平面上的振動(dòng)周期為T(mén)，那么將其放在某高山之巔，其振動(dòng)周期一定大

E．根據(jù)單擺的周期公式，在地面附近，如果L→∞，則其周期T→∞

F．利用紅外攝影可以不受天氣（陰雨、大霧等）的影響，因?yàn)榧t外線比可見(jiàn)光波長(zhǎng)長(zhǎng)，更容易繞過(guò)障礙物

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2013-2014學(xué)年浙江省高考理綜物理五月沖刺押題卷（一）物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，洛倫茲力演示儀由勵(lì)磁線圈、玻璃泡、電子槍等部分組成。勵(lì)磁線圈是一對(duì)彼此平行的共軸的圓形線圈，它能夠在兩線圈之間產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場(chǎng)。玻璃泡內(nèi)充有稀薄的氣體，電子槍在加速電壓下發(fā)射電子，電子束通過(guò)泡內(nèi)氣體時(shí)能夠顯示出電子運(yùn)動(dòng)的徑跡。若電子槍垂直磁場(chǎng)方向發(fā)射電子，給勵(lì)磁線圈通電后，能看到電子束的徑跡呈圓形。若只增大電子槍的加速電壓或勵(lì)磁線圈中的電流，下列說(shuō)法正確的是

A．增大電子槍的加速電壓，電子束的軌道半徑不變

B．增大電子槍的加速電壓，電子束的軌道半徑變小

C．增大勵(lì)磁線圈中的電流，電子束的軌道半徑不變

D．增大勵(lì)磁線圈中的電流，電子束的軌道半徑變小

 

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