【題目】無償獻(xiàn)血、救死扶傷的崇高行為，是文明社會(huì)的標(biāo)志之一�，F(xiàn)代獻(xiàn)血常采用機(jī)采成分血的方式，就是指把健康人捐獻(xiàn)的血液，通過血液分離機(jī)分離出其中某一種成分（如血小板、粒細(xì)胞或外周血干細(xì)胞）儲(chǔ)存起來，再將分離后的血液回輸?shù)骄璜I(xiàn)者體內(nèi)。分離血液成分需要用到一種叫離心分離器的裝置，其工作原理的示意圖如圖所示，將血液裝入離心分離器的封閉試管內(nèi)，離心分離器轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)給血液提供一種“模擬重力”的環(huán)境，“模擬重力”的方向沿試管遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)軸的方向，其大小與血液中細(xì)胞的質(zhì)量以及其到轉(zhuǎn)軸距離成正比，血液在這個(gè)“模擬重力”環(huán)境中，也具有“模擬重力勢能”。 初始時(shí)試管靜止，血液內(nèi)離轉(zhuǎn)軸同樣距離處有兩種細(xì)胞a、b，其密度分別為ρa和ρb，它們的大小與周圍血漿密度ρ0的關(guān)系為ρa<ρ0<ρb。對于試管由靜止開始繞軸旋轉(zhuǎn)并不斷增大轉(zhuǎn)速的過程中，下列說法中正確的是 （）

A.細(xì)胞a的“模擬重力勢能”變小，細(xì)胞b的“模擬重力勢能”變大

B.若某時(shí)刻a、b兩種細(xì)胞沿垂直于轉(zhuǎn)軸方向的速率相等，則“模擬重力”對細(xì)胞a做功的功率給小于對細(xì)胞b做功的功率

C.利用這種離心分離器“模擬重力”的方法可以用于設(shè)計(jì)分離某些同位素的裝置

D.這種離心分離器“模擬重力”的方法被一些科幻影視作品用于載人空間站的仿重力環(huán)境的設(shè)計(jì)（如圖2），在這種航天器的環(huán)形艙中，“水平面”是環(huán)形的

【答案】BCD

【解析】

A．當(dāng)試管由靜止開始繞軸旋轉(zhuǎn)并不斷增大轉(zhuǎn)速的過程中，細(xì)胞需要向心力F，有：F=mrω2，因ω，r相同，則質(zhì)量大的即密度大的所需要的向心力大，周圍細(xì)胞對其作用力小于所需的向心力則要做離心運(yùn)動(dòng)，則b向遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)軸方向運(yùn)動(dòng)外運(yùn)動(dòng)，而a向靠近轉(zhuǎn)軸方向運(yùn)動(dòng)，因?yàn)?/span>“模擬重力”的方向沿試管遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)軸的方向，則細(xì)胞a的“模擬重力勢能”變大，細(xì)胞b的“模擬重力勢能”變小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B．根據(jù)P=mgv，若某時(shí)刻a、b兩種細(xì)胞沿垂直于轉(zhuǎn)軸方向的速率v相等，因a的模擬重力小，則“模擬重力”對細(xì)胞a做功的功率給小于對細(xì)胞b做功的功率，選項(xiàng)B正確；

C．因某些同位素的密度不同，則利用這種離心分離器“模擬重力”的方法可以用于設(shè)計(jì)分離某些同位素的裝置，選項(xiàng)C正確；

D．這種離心分離器“模擬重力”的方法被一些科幻影視作品用于載人空間站的仿重力環(huán)境的設(shè)計(jì)，要在這種航天器的環(huán)形艙中做圓周運(yùn)動(dòng)，則“水平面”是環(huán)形的，選項(xiàng)D正確；

故選BCD.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)中

（1）下圖給出了可供使用的實(shí)驗(yàn)器材，某同學(xué)選擇了電源、開關(guān)和帶鐵芯的原副線圈，還需選擇的器材有：________________________________________________。

（2）從能量轉(zhuǎn)化的角度來看，閉合電路的部分導(dǎo)體切割磁感線而產(chǎn)生感應(yīng)電流的過程是________能轉(zhuǎn)化為_________能；若閉合電路中的感應(yīng)電流是因磁感強(qiáng)度發(fā)生變化而產(chǎn)生的，則是________能轉(zhuǎn)化為_________能。

（3）下面四幅圖中，“＋”和“－”分別表示靈敏電流計(jì)的正、負(fù)接線柱。已知電流從正接線柱流入靈敏電流計(jì)時(shí)，指針向正接線柱一側(cè)偏轉(zhuǎn)，電流從負(fù)接線柱流入時(shí)，指針向負(fù)接線柱一側(cè)偏轉(zhuǎn)。圖中給出了條形磁鐵運(yùn)動(dòng)的方向、指針偏轉(zhuǎn)方向或螺線管的繞線方向，以下判斷正確的是 （___________）

A．甲圖中電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)方向向右

B．乙圖中螺線管內(nèi)部的磁場方向向下

C．丙圖中條形磁鐵向下運(yùn)動(dòng)

D．丁圖中螺線管的繞線方向從上往下看為順時(shí)針方向

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】回旋加速器是獲得高能帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電源的兩極相連的兩個(gè) D 形盒，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場，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)磁場中，如圖所示，關(guān)于回旋加速器的下列說法正確的是

A.狹縫間的電場對粒子起加速作用，因此加速電壓越大，帶電粒子從 D 形盒射出時(shí)的動(dòng)能越大

B.磁場對帶電粒子的洛侖茲力對粒子不做功，因此帶電粒子從 D 形盒射出時(shí)的動(dòng)能與磁場的強(qiáng)弱無關(guān)

C.帶電粒子做一次圓周運(yùn)動(dòng)，要被加速兩次，交變電場的周期等于粒子圓周運(yùn)動(dòng)的周期

D.用同一回旋加速器分別加速不同的帶電粒子，一般要調(diào)節(jié)交變電場的頻率

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系 xOy 內(nèi)，第二、三象限內(nèi)存在沿 y 軸正方向的勻強(qiáng)電場，第一、四象限內(nèi)存在半徑為 L 的圓形勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于坐標(biāo)平面向外。 一個(gè)比荷（荷質(zhì)比）為 K 的帶正電的粒子從第三象限中的 Q（-2L，-L）點(diǎn)以速度 v0 沿 x 軸正方向射出，恰好從坐標(biāo)原點(diǎn) O 進(jìn)入磁場，從 P（2L，0）點(diǎn)射出磁場。不計(jì)粒子重力，求：

(1)電場強(qiáng)度 E；

(2)從P點(diǎn)射出時(shí)速度的大�。�

(3)粒子在磁場與電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一輕質(zhì)彈簧下端系一質(zhì)量為m的物塊，組成一豎直懸掛的彈簧振子，在物塊上裝有一記錄筆，在豎直面內(nèi)放置有記錄紙。當(dāng)彈簧振子沿豎直方向上下自由振動(dòng)時(shí)，以速率v水平向左勻速拉動(dòng)記錄紙，記錄筆在紙上留下如圖所示余弦型函數(shù)曲線形狀的印跡，圖中的y1、y2、x0、2x0、3x0為記錄紙上印跡的位置坐標(biāo)值。若空氣阻力、記錄筆的質(zhì)量及其與紙之間的作用力均可忽略不計(jì)，則 （ ）

A.該彈簧振子的振動(dòng)周期為

B.若從記錄紙上坐標(biāo)原點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，到記錄筆第一次運(yùn)動(dòng)到 y2的過程中，物塊所受合力的沖量為零

C.若從記錄紙上坐標(biāo)原點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，到記錄筆第一次運(yùn)動(dòng)到 y2的過程中，物塊重力勢能的減少量等于彈性勢能的增加量

D.若從記錄紙上坐標(biāo)原點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，到記錄筆第一次運(yùn)動(dòng)到 y2的過程中，物塊處于失重狀態(tài)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。物塊在重物的牽引下開始運(yùn)動(dòng)，重物落地后，物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在桌面上（尚未到達(dá)滑輪處）。從紙帶上便于測量的點(diǎn)開始，每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz。

（1）打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)物塊運(yùn)動(dòng)速度大小的測量值為________m/s。

（2）通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)______和________之間某時(shí)刻開始減速。

（3）打下計(jì)數(shù)點(diǎn)6時(shí)物塊運(yùn)動(dòng)速度大小的測量值為______m/s；物塊減速運(yùn)動(dòng)過程中加速度的大小為a=_______m/s2。（保留三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖甲是洛倫茲力演示儀。圖乙是演示儀結(jié)構(gòu)圖，玻璃泡內(nèi)充有稀薄的氣體，由電子槍發(fā)射電子束，在電子束通過時(shí)能夠顯示電子的徑跡。圖丙是勵(lì)磁線圈的原理圖，兩線圈之間產(chǎn)生近似勻強(qiáng)磁場，線圈中電流越大磁場越強(qiáng)，磁場的方向與兩個(gè)線圈中心的連線平行。電子速度的大小和磁感應(yīng)強(qiáng)度可以分別通過電子槍的加速電壓和勵(lì)磁線圈的電流來調(diào)節(jié)。若電子槍垂直磁場方向發(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。關(guān)于電子束的軌道半徑，下列說法正確的是

A.只增大電子槍的加速電壓，軌道半徑變小

B.只增大電子槍的加速電壓，軌道半徑變大

C.只增大勵(lì)磁線圈中的電流，軌道半徑變小

D.只增大勵(lì)磁線圈中的電流，軌道半徑不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在豎直平面內(nèi)固定的圓形絕緣軌道的圓心為O，半徑為r，內(nèi)壁光滑，A、B兩點(diǎn)分別是圓軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)。該區(qū)間存在方向水平向右的勻強(qiáng)電場，一質(zhì)量為m、帶負(fù)電的小球恰好能靜止在軌道內(nèi)壁的C點(diǎn)，OC連線與豎直方向的夾角θ＝60°，重力加速度為g。求：

（1）小球所受的電場力大��；

（2）若讓小球在A點(diǎn)獲得水平向右的速度v0，而沿圓形軌道內(nèi)壁運(yùn)動(dòng)。若要使小球過B點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力最小，則v0應(yīng)為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】做功與路徑無關(guān)的力場叫做勢場，在這類場中可以引入“勢”和“勢能”的概念，場力做功可以量度勢能的變化。例如靜電場和引力場。如圖所示，真空中靜止點(diǎn)電荷+Q產(chǎn)生的電場中，取無窮遠(yuǎn)處的電勢為零，則在距離點(diǎn)電荷+Q為r的某點(diǎn)處放置電荷量為+q的檢驗(yàn)電荷的電勢能為（式中k為靜電力常量）。

（1）A、B為同一條電場線上的兩點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)與點(diǎn)電荷+Q間的距離分別為r1和r2;

①將該檢驗(yàn)電荷由A點(diǎn)移至B點(diǎn)，判斷電場力做功的正負(fù)及電勢能的增減；

②求A、B兩點(diǎn)的電勢差UAB；

（2）類似的，由于引力的作用，行星引力范圍內(nèi)的物體具有引力勢能．若取離行星無窮遠(yuǎn)處為引力勢能的零勢點(diǎn)，則距離行星球心為r處的物體引力勢能，式中G為萬有引力常量，M為行星的質(zhì)量，m為物體的質(zhì)量。設(shè)行星的半徑為R，求探測器從行星表面發(fā)射能脫離行星引力范圍所需的最小發(fā)射速度。

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