17.回旋加速器工作原理如圖甲所示,D1、D2為D形金屬盒,A粒子源位于回旋加速器的正中間,其釋放出的帶電粒子質(zhì)量為m,電荷量為+q.所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,兩金屬盒之間加的交變電壓變化規(guī)律如圖乙所示,其周期為T(mén)=$\frac{2πm}{qB}$,不計(jì)帶電粒子在電場(chǎng)中的加速時(shí)間,不考慮由相對(duì)論效應(yīng)帶來(lái)的影響,則下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.t1時(shí)刻進(jìn)入回旋加速器的粒子記為a,t2時(shí)刻進(jìn)入回旋加速器的粒子記為b.a(chǎn),b在回旋加速器中各被加速一次,a,b粒子增加的動(dòng)能相同
B.t2,t3,t4時(shí)刻進(jìn)入回旋加速器的粒子會(huì)以相同的動(dòng)能射出回旋加速器
C.t2時(shí)刻進(jìn)入回旋加速器的粒子在回旋加速器中被加速的次數(shù)最多
D.t3,t4時(shí)刻進(jìn)入回旋加速器的粒子在回旋加速器中的繞行方向相反

分析 由圖乙讀出電壓,由動(dòng)能定理分析加速一次粒子增加的動(dòng)能.粒子獲得的最大動(dòng)能與D形盒的半徑有關(guān).由左手定則分析粒子在磁場(chǎng)中繞行方向關(guān)系.

解答 解:A、由圖乙知,t1時(shí)刻與t2時(shí)刻兩金屬盒間的電壓不等,根據(jù)動(dòng)能定理得 qU=△Ek,可知a、b在回旋加速器中各被加速一次增加的動(dòng)能不同,故A錯(cuò)誤.
B、當(dāng)粒子的軌跡半徑等于D形盒的半徑時(shí),獲得的動(dòng)能最大,將射出回旋加速器,設(shè)D形盒的半徑為R,則由R=$\frac{mv}{qB}$知v=$\frac{qBR}{m}$,粒子獲得的最大動(dòng)能為:Ekm=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$=$\frac{{q}^{2}{B}^{2}{R}^{2}}{2m}$,可知粒子射出加速器時(shí)的動(dòng)能,即最大動(dòng)能與加速電壓無(wú)關(guān),不同時(shí)刻進(jìn)入回旋加速器的粒子會(huì)以相同的動(dòng)能射出回旋加速器.故B正確.
C、設(shè)加速次數(shù)為n,則nqU=Ekm,n=$\frac{{E}_{km}}{qU}$,可知t2時(shí)刻進(jìn)入回旋加速器的粒子加速電壓最大,加速次數(shù)最少,故C錯(cuò)誤.
D、t3、t4時(shí)刻進(jìn)入回旋加速器的粒子獲得的速度方向相反,進(jìn)入磁場(chǎng)后,由左手定則可知,在回旋加速器中的繞行方向相同,故D錯(cuò)誤.
故選:B.

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵明確回旋加速器的工作原理,知道粒子獲得的最大動(dòng)能與R、B、q、m的關(guān)系,與加速電壓無(wú)關(guān).而加速電壓將影響加速的次數(shù).

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:解答題

16.一列簡(jiǎn)諧橫波,沿波的傳播方向依次有P、Q兩點(diǎn),平衡位置相距5.5m,其振動(dòng)圖象如圖1所示,實(shí)線為P點(diǎn)的振動(dòng)圖象,虛線為Q點(diǎn)的振動(dòng)圖象.

(1)圖2是t=0時(shí)刻波形的一部分,若波沿x軸正向傳播,試在給出的波形上用黑點(diǎn)標(biāo)明P、Q兩點(diǎn)的位置,并寫(xiě)出P、Q兩點(diǎn)的坐標(biāo)(橫坐標(biāo)λ用表示).  
(2)求波的最大傳播速度.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

17.一繩子跨過(guò)定滑輪,兩端分別栓有質(zhì)量為M和m的重物,如圖所示,M>m,M靜止在桌面上,當(dāng)m自由下落距離h后,繩才被拉直.則M所能上升的最大高度是$\frac{{m}^{2}h}{{M}^{2}-{m}^{2}}$.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

5.在同一高度處,將完全相同的兩個(gè)小球分別水平拋出和自由釋放,不計(jì)空氣阻力.則兩球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中( 。
A.動(dòng)能變化相同,速度變化不相同B.動(dòng)能變化不相同,速度變化相同
C.動(dòng)能變化和速度變化都相同D.動(dòng)能變化和速度變化都不相同

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

12.以下說(shuō)法正確的是(  )
A.胃鏡利用了光的全反射現(xiàn)象
B.腫瘤放療儀利用了γ射線的電離作用
C.紅外線治療儀利用了紅外線的化學(xué)作用
D.X光機(jī)利用了倫琴射線的穿透作用
E.無(wú)色肥皂液吹出的肥皂泡呈彩色是由于光照時(shí)發(fā)生了薄膜干涉

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

2.在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)情況如圖中甲所示,其中A為固定橡皮筋的圖釘,O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn),OB和OC為細(xì)繩.圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫(huà)出的圖.
①圖乙中的F與F′兩力中,方向一定沿AO方向的是F′
②以下說(shuō)法中正確的是ABCD
A.細(xì)繩OB和OC要求適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)一些,以便更好的確定兩個(gè)分力方向,從而減小實(shí)驗(yàn)誤差
B.彈簧秤的讀數(shù)是造成實(shí)驗(yàn)誤差的原因之一
C.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中必須記下節(jié)點(diǎn)O的位置
D.可以改變節(jié)點(diǎn)O的位置,進(jìn)行多次測(cè)量
E.本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是建立“物理模型法”

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

9.如圖所示,水平金屬圓盤(pán)置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,圓盤(pán)繞轉(zhuǎn)軸OO′以角速度ω順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),銅盤(pán)的中心及邊緣分別用金屬滑片與理想變壓器的原線圈相連.已知圓盤(pán)半徑為r,變壓器原、副線圈匝數(shù)比為n,變壓器的副線圈與電阻為R的負(fù)載相連.不計(jì)銅盤(pán)及導(dǎo)線的電阻,則下列說(shuō)法正確的是(  )
A.變壓器原線圈兩端的電壓為$\frac{1}{2}$Bωr2
B.變壓器原線圈兩端的電壓為Bωr2
C.變壓器副線圈兩端的電壓為$\frac{1}{2n}$Bωr2
D.通過(guò)負(fù)載R的電流為$\frac{Bω{r}^{2}}{2nR}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

6.如圖所示的+Q和-Q是兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷,以點(diǎn)電荷+Q為圓心作圓,A、B為圓上兩點(diǎn),MN是兩電荷連線的中垂線,與兩電荷連線交點(diǎn)為o,下列說(shuō)法正確的是( 。
A.A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度
B.把質(zhì)子從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn),靜電力對(duì)質(zhì)子做功為零
C.電子在A點(diǎn)的電勢(shì)能小于在B點(diǎn)的電勢(shì)能
D.把質(zhì)子從A點(diǎn)移動(dòng)到MN上任何一點(diǎn),質(zhì)子電勢(shì)能都增加

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

7.關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)的敘述正確的是(  )
A.曲線運(yùn)動(dòng)不一定都是變速運(yùn)動(dòng)
B.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,速度方向時(shí)刻變化,故曲線運(yùn)動(dòng)不可能是勻變速運(yùn)動(dòng)
C.物體在一個(gè)恒力作用下有可能做曲線運(yùn)動(dòng)
D.物體只有受到方向時(shí)刻變化的力的作用下才可能做曲線運(yùn)動(dòng)

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