【題目】1930年勞倫斯制成了世界上第一臺(tái)回旋加速器，其原理如甲圖所示，其核心部分是兩個(gè)D形金屬盒，其間留有空隙．在加速帶電粒子時(shí)，兩金屬盒置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩盒分別與高頻電源相連．帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能Ek隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示，忽略帶電粒子在電場(chǎng)中的加速時(shí)間，不計(jì)粒子重力，則下列判斷正確的是（ ）

A.在Ekt圖象中應(yīng)有t4﹣t3=t3﹣t2=t2﹣t1
B.高頻電源的變化周期應(yīng)該等于tn﹣tn﹣1
C.粒子加速次數(shù)越多，粒子最大動(dòng)能一定越大
D.要想粒子獲得的最大動(dòng)能越大，可增加D形盒的直徑

【答案】A,D
【解析】解：A、據(jù)T= ，粒子回旋周期不變，在Ek﹣t圖中應(yīng)有t4﹣t3=t3﹣t2=t2﹣t1，故A正確；

B、高頻電源的變化周期應(yīng)該等于粒子在磁場(chǎng)中的周期，故應(yīng)為tn﹣tn﹣2；故B錯(cuò)誤；

C、根據(jù)據(jù)公式r= ，有v= ，故最大動(dòng)能Ekm= mv2= ，粒子的最大動(dòng)能與加速次數(shù)無(wú)關(guān)；故C錯(cuò)誤，

D、由C的分析可知，最大動(dòng)能決定于D形盒的半徑；故要想粒子獲得的最大動(dòng)能越大，可增加D形盒的直徑；故D正確；

故選：AD．

【考點(diǎn)精析】本題主要考查了洛倫茲力的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，需要掌握洛倫茲力始終垂直于v的方向，所以洛倫茲力一定不做功才能正確解答此題．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，50匝矩形閉合導(dǎo)線框ABCD處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B= T的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框面積S=0.5m2 ， 線框電阻不計(jì)．線框繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO′以角速度ω=200rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，并與理想變壓器原線圈相連，副線圈線接入一只“220V，60W”燈泡，且燈泡正常發(fā)光，熔斷器允許通過(guò)的最大電流為10A，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A.圖示位置穿過(guò)線框的磁通量為零
B.線框中產(chǎn)生交變電壓的有效值為 V
C.變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為25：11
D.允許變壓器輸出的最大功率為5000W

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】利用探測(cè)器探測(cè)某行星，探測(cè)器在距行星表面高度為h1的軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，測(cè)得周期為T(mén)1；探測(cè)器在距行星表面高度為h2的軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，測(cè)得周期為T(mén)2 ， 萬(wàn)有引力常量為G，根據(jù)以上信息可求出（ ）
A.該行星的質(zhì)量
B.該行星的密度
C.該行星的第一宇宙速度
D.探測(cè)器貼近星球表面飛行時(shí)星球?qū)λ囊?/span>

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】物體的加速度有兩個(gè)表達(dá)式和，關(guān)于這兩個(gè)表達(dá)式，下面說(shuō)法正確的是()

A. a與Δv成正比，與Δt成反比

B. 前一式表示a是描述速度變化的快慢，后式表明a由F與m決定的

C. 兩式均為矢量式，前一式中a與Δv方向相同，后一式中a與F方向相同

D. 兩式均為矢量式，但a、F、Δv的方向一定相同

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)測(cè)繪標(biāo)有“3.8v 0.4A”小燈泡的伏安特性曲線，提供的實(shí)驗(yàn)器材有：
A．電源（4V，內(nèi)阻約0.4Ω）
B．電壓表V（2V，內(nèi)阻為2kΩ）
C．電流表A（0.6A，內(nèi)阻約0.3Ω）
D．滑動(dòng)變阻器R （0～10Ω）
E．三個(gè)定值電阻（R1=lkΩ，R2=2kΩ，R3=5kΩ）
F．開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線若干
該同學(xué)研究后發(fā)現(xiàn)，電壓表的量程不能滿足實(shí)驗(yàn)要求，為了完成測(cè)量，他將電壓表進(jìn)行了改裝．在給定的定值電阻中選用（選填“R1”、“R2”或“R3”）與電壓表（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”），完成改裝．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖1所示，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，即研究?jī)蓚�(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系：
先安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，在地上鋪一張白紙，白紙上鋪放復(fù)寫(xiě)紙，記下重垂線所指的位置O．

接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：
步驟1：不放小球2，讓小球1從斜槽上A點(diǎn)由靜止?jié)L下，并落在地面上．重復(fù)多次，用盡可能小的圓，把小球的所有落點(diǎn)圈在里面，其圓心就是小球落點(diǎn)的平均位置；
步驟2：把小球2放在斜槽前端邊緣位置B，讓小球1從A點(diǎn)由靜止?jié)L下，使它們碰撞．重復(fù)多次，并使用與步驟1同樣的方法分別標(biāo)出碰撞后兩小球落點(diǎn)的平均位置；
步驟3：用刻度尺分別測(cè)量三個(gè)落地點(diǎn)的平均位置M、P、N離O點(diǎn)的距離，即線段OM、OP、ON的長(zhǎng)度．
（1）對(duì)于上述實(shí)驗(yàn)操作，下列說(shuō)法正確的是
A.應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滾下
B.斜槽軌道必須光滑
C.斜槽軌道末端必須水平
D.小球1質(zhì)量應(yīng)大于小球2的質(zhì)量
（2）上述實(shí)驗(yàn)除需測(cè)量線段OM、OP、ON的長(zhǎng)度外，還需要測(cè)量的物理量有 ．
A.A，B兩點(diǎn)間的高度差h1
B.B點(diǎn)離地面的高度h2
C.小球1和小球2的質(zhì)量m1、m2
D.小球1和小球2的半徑r
（3）當(dāng)所測(cè)物理量滿足表達(dá)式（用所測(cè)物理量的字母表示）時(shí)，即說(shuō)明兩球碰撞遵守動(dòng)量守恒定律．如果還滿足表達(dá)式（用所測(cè)物理量的字母表示）時(shí)，即說(shuō)明兩球碰撞時(shí)無(wú)機(jī)械能損失．
（4）完成上述實(shí)驗(yàn)后，某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)上述裝置進(jìn)行了改造，如圖2所示．在水平槽末端與水平地面間放置了一個(gè)斜面，斜面的頂點(diǎn)與水平槽等高且無(wú)縫連接．使小球1仍從斜槽上A點(diǎn)由靜止?jié)L下，重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟1和2的操作，得到兩球落在斜面上的平均落點(diǎn)M′、P′、N′．用刻度尺測(cè)量斜面頂點(diǎn)到M′、P′、N′三點(diǎn)的距離分別為l1、l2、l3 ． 則驗(yàn)證兩球碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒的表達(dá)式為（用所測(cè)物理量的字母表示）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，真空中有以O(shè)′為圓心，r為半徑的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．圓的最下端與x軸相切于直角坐標(biāo)原點(diǎn)O，圓的右端與平行于y軸的虛線MN相切，在虛線MN右側(cè)x軸上方足夠大的范圍內(nèi)有方向豎直向下、場(chǎng)強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在坐標(biāo)系第四象限存在方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，現(xiàn)從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿y軸正方向發(fā)射速率相同的質(zhì)子，質(zhì)子在磁場(chǎng)中做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，然后進(jìn)入電場(chǎng)到達(dá)x軸上的C點(diǎn)．已知質(zhì)子帶電量為+q，質(zhì)量為m，不計(jì)質(zhì)子的重力、質(zhì)子對(duì)電磁場(chǎng)的影響及質(zhì)子間的相互作用力．求：

（1）質(zhì)子剛進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度方向和大�。�
（2）OC間的距離；
（3）若質(zhì)子到達(dá)C點(diǎn)后經(jīng)過(guò)第四限的磁場(chǎng)后恰好被放在x軸上D點(diǎn)處（圖上未畫(huà)出）的一檢測(cè)裝置俘獲，此后質(zhì)子將不能再返回電場(chǎng)，則CD間的距離為多少．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某小組“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)裝置如下圖，長(zhǎng)木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，另一端通過(guò)跨過(guò)定滑輪的細(xì)線與托盤(pán)連接。

（1）該小組研究加速度和拉力關(guān)系時(shí)，得到的圖象將會(huì)是圖

（2）下圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分：1、2、3、4、5、6、7是計(jì)數(shù)點(diǎn)每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算的加速度a= m/s2 （保留三位有效數(shù)字）。

（3）某同學(xué)在研究加速度和質(zhì)量關(guān)系時(shí)，記錄下如下數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)谙旅娴淖鴺?biāo)紙中選擇合理的坐標(biāo)，描出相關(guān)圖線，并可以由圖線可以得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論： 。

次數(shù)

1

2

3

4

5

質(zhì)量m/g

200

300

400

500

600

加速度a/m˙s-2

1.00

0.67

0.50

0.40

0.33

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】拖把是由拖桿和拖把頭構(gòu)成的擦地工具（如圖）。設(shè)拖把頭的質(zhì)量為m，拖桿質(zhì)量可以忽略；拖把頭與地板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為常數(shù)μ，重力加速度為g，某同學(xué)用該拖把在水平地板上拖地時(shí)，沿拖桿方向推拖把，拖桿與豎直方向的夾角為θ。

（1）若拖把頭在地板上勻速移動(dòng)，求推拖把的力的大小。

（2）設(shè)能使該拖把在地板上從靜止剛好開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的水平推力與此時(shí)地板對(duì)拖把的正壓力的比值為λ。已知存在一臨界角θ0，若θ≤θ0，則不管沿拖桿方向的推力多大，都不可能使拖把從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。求這一臨界角的正切tanθ0。

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同步練習(xí)冊(cè)答案