16．回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電極相連接的兩個(gè)D形金屬盒，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，則下列說法正確的是（　　）
A．要增大帶電粒子射出時(shí)的動(dòng)能，需增大電場的加速電壓
B．粒子是從電場中獲得能量的
C．粒子在磁場中的轉(zhuǎn)速越來越大
D．只要磁感應(yīng)強(qiáng)度及D形金屬盒半徑趨于無限大，粒子獲得的能量就可以無限大

分析 回旋加速器利用電場加速和磁場偏轉(zhuǎn)來加速粒子，根據(jù)洛倫茲力提供向心力求出粒子射出時(shí)的速度，從而得出動(dòng)能的表達(dá)式，看動(dòng)能與什么因素有關(guān)

解答 解：A、解：A、由qvB=m$\frac{{v}^{2}}{R}$，解得v=$\frac{qBR}{m}$．
則動(dòng)能EK=$\frac{1}{2}$mv2=$\frac{{q}^{2}{B}^{2}{R}^{2}}{2m}$，與加速電壓無關(guān)，故A錯(cuò)誤；
B、粒子在回旋加速器中，在電場中加速，在磁場中偏轉(zhuǎn)，粒子是從電場中獲得能量的，故B正確；
C、回旋加速器在磁場中的轉(zhuǎn)動(dòng)周期T=$\frac{2πR}{v}=\frac{2πm}{qB}$，轉(zhuǎn)速n=$\frac{1}{T}=\frac{qB}{2πm}$，為定值，故C錯(cuò)誤；
D、則據(jù)動(dòng)能EK=$\frac{1}{2}$mv2=$\frac{{q}^{2}{B}^{2}{R}^{2}}{2m}$可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度及D形金屬盒半徑，粒子動(dòng)能增大，由于粒子速度不可能超過光速，故不可能無限大，故D錯(cuò)誤
故選：B

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵知道回旋加速器電場和磁場的作用，知道粒子的最大動(dòng)能與加速的電壓無關(guān)，與磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和D形盒的半徑有關(guān)．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

6．某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖1所示的裝置做“探究做功和物體動(dòng)能變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，圖中桌面水平，小車可放置砝碼，實(shí)驗(yàn)中小車碰到制動(dòng)裝置時(shí)鉤碼尚未到達(dá)地面．

（1）實(shí)驗(yàn)的部分步驟如下：
a．在小車上放入砝碼，把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，連在小車后端，用細(xì)繩連接小車和鉤碼：
b．將小車停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，接通電源，釋放小車小車拖動(dòng)紙帶，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一列點(diǎn)，斷開開關(guān)；
c．改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復(fù)第二步的操作．
（2）如圖2所示是某實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E、F是計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)算點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T，則打C點(diǎn)時(shí)小車的速度為$\frac{△{x}_{2}+△{x}_{3}}{2T}$要驗(yàn)證合外力做的功與動(dòng)能變化的關(guān)系，除鉤碼和砝碼的質(zhì)量、位移、速度外，還要測出的物理量有：小車的質(zhì)量；
（3）某同學(xué)用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，為了減少這種做法帶來的實(shí)驗(yàn)誤差，你認(rèn)為在實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)該采取的兩項(xiàng)措施是：a平衡摩擦力b重物的重力遠(yuǎn)小于小車的總重力；
（4）實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出了圖3中的圖線（其中△v2=v2-v02），根據(jù)圖線可獲得的結(jié)論是小車初末速度的平方差與位移成正比（或合外力做功等于物體動(dòng)能的變化）．．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

7．一質(zhì)量為m的木塊靜止在光滑的水平面上．從t=0開始，將一個(gè)大小為F的水平恒力作用在該木塊上，下列說法正確的是（　�。�
A．木塊在經(jīng)歷時(shí)間t1的過程中，水平恒力F做的功為$\frac{{{F^2}t_1^2}}{2m}$
B．木塊在經(jīng)歷時(shí)間t1，在t1時(shí)刻力F的瞬時(shí)功率為$\frac{{{F^2}t_1^2}}{2m}$
C．木塊在經(jīng)歷時(shí)間t1，在t1時(shí)刻力F的瞬時(shí)功率為$\frac{{{F^2}{t_1}}}{m}$
D．木塊在經(jīng)歷時(shí)間t1的過程中，水平恒力F做功的平均功率為$\frac{{{F^2}t_1^2}}{m}$

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

4．某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們做了以下兩個(gè)關(guān)于彈簧的實(shí)驗(yàn)．
（1）在做探究彈簧彈力的大小與其伸長量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置．在彈簧兩端各系一輕細(xì)的繩套，利用一個(gè)繩套將彈簧懸掛在鐵架臺上，另一端的繩套用來懸掛鉤碼．同學(xué)們先測出不掛鉤碼時(shí)彈簧的長度，再將鉤碼逐個(gè)掛在彈簧的下端，每次都測出相應(yīng)的彈簧總長度L，再算出彈簧伸長的長度x，并將數(shù)據(jù)填在下面的表格中．（實(shí)驗(yàn)過程中，彈簧始終在彈性限度內(nèi)）

測量次序123456
懸掛鉤碼所受重力G/N01.02.03.04.05.0
彈簧彈力大小F/N0.01.02.03.04.05.0
彈簧的總長度L/cm6.07.910.112.014.215.9
彈簧伸長的長度x/cm0.01.94.16.08.29.9
①請把6次測量的數(shù)據(jù)對應(yīng)點(diǎn)在如圖2所示的坐標(biāo)紙上描繪出來，并作出F-x圖線．
②根據(jù)上述的實(shí)驗(yàn)過程，并對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析可知，下列說法中正確的是ABD．（選填選項(xiàng)前的字母）
A．彈簧彈力大小的變化量與彈簧長度的變化量成正比
B．該彈簧的勁度系數(shù)約為50N/m
C．若考慮到彈簧所受的重力，則此實(shí)驗(yàn)中彈簧勁度系數(shù)的測量值將比實(shí)際值偏大
D．在不掛鉤碼的情況下測量彈簧的長度時(shí)，需使彈簧在豎直方向上自然下垂的狀態(tài)下測量
（2）研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)將該彈簧放置在一個(gè)高度為h的水平桌面上，將其左端固定，右端與質(zhì)量為m的小鋼球接觸．當(dāng)彈簧處于自然長度時(shí)，小鋼球恰好在桌子邊緣，如圖3所示．將鋼球向左壓縮彈簧一段距離x后由靜止釋放，鋼球?qū)⒀厮椒较蝻w出桌面，鋼球在空中飛行一段距離后落到水平地面上，測得其水平飛行距離為s．該小組的同學(xué)想用這個(gè)裝置探究彈簧將鋼球彈出的過程中，彈簧彈力對鋼球所做的功與此過程中鋼球動(dòng)能增量之間的關(guān)系．
①根據(jù)第（1）問的F-x圖象，彈簧壓縮量為4.00cm時(shí)，釋放彈簧后，彈簧彈力對小球所做的功為0.04 J．（彈簧處于彈性限度內(nèi)）
②同學(xué)們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)壓縮彈簧的距離x不同時(shí)，鋼球落地時(shí)的水平距離s也會(huì)不同．可以根據(jù)第（1）問中畫出的F-x圖象求出彈簧彈力對鋼球所做的功，然后研究彈簧彈力對鋼球所做的功W與此過程中鋼球動(dòng)能增量△Ek之間的關(guān)系．根據(jù)這樣的思路同學(xué)們預(yù)測了幾種不同的s-x關(guān)系圖象，下列說法中正確的是C 
A．s-x關(guān)系圖象一定是一條過原點(diǎn)的直線，鋼球的質(zhì)量越大圖線的斜率越大
B．s-x關(guān)系圖象是一條不過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線
C．s-x關(guān)系圖象一定是一條過原點(diǎn)的直線，彈簧的勁度系數(shù)越大圖線的斜率越大
③在第（1）問的實(shí)驗(yàn)中是在彈簧處于豎直狀態(tài)下測得彈簧的勁度系數(shù)k，而在第（2）問中彈簧是處于水平狀態(tài)下使用，若彈簧的質(zhì)量不可忽略，則在第（2）問彈簧處于水平狀態(tài)下使用時(shí)的勁度系數(shù)k′將大于 k（選填“大于”或“小于”）．若用第（1）問中測得的k進(jìn)行計(jì)算，則彈簧彈力對鋼球所做的功W小于 鋼球的動(dòng)能增量△Ek．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

11．甲、乙兩名溜冰運(yùn)動(dòng)員m甲=70kg，m乙=35kg，面對面拉著彈簧秤做圓周運(yùn)動(dòng)的溜冰表演，如圖所示，兩人相距0.9m，彈簧秤的示數(shù)為21N，下列判斷正確的是（　�。�
A．兩人的線速度相同，約為1 m/s
B．兩人的角速度相同，為1 rad/s
C．兩人的運(yùn)動(dòng)半徑相同，為0.45 m
D．兩人的運(yùn)動(dòng)半徑不同，甲為0.6 m，乙為0.3 m

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

1．下列物體或人，可以看作質(zhì)點(diǎn)的是（　　）
A．研究汽車后輪的運(yùn)動(dòng)情況
B．表演精彩芭蕾舞的演員
C．研究繞地球運(yùn)動(dòng)時(shí)的“嫦娥一號”飛船
D．鄒凱在倫敦奧運(yùn)會(huì)的單杠比賽中

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

8．在“測定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，用螺旋測微器測量金屬絲直徑時(shí)的刻度位置如圖1所示，用米尺測出金屬絲的長度L，金屬絲的電阻大約為5Ω，先用伏安法測出金屬絲的電阻R，然后根據(jù)電阻定律計(jì)算出該金屬材料的電阻率．
（1）中讀出從圖金屬絲的直徑為0.680mm．
（2）實(shí)驗(yàn)中某同學(xué)的實(shí)物接線如圖2所示，請指出該同學(xué)實(shí)物接線中的兩處明顯錯(cuò)誤．

錯(cuò)誤1：電流表采用內(nèi)接法
錯(cuò)誤2：導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器滑片上
（3）若測得金屬絲的直徑用d表示，電阻用R表示，則該金屬材料的電阻率ρ=$\frac{πRjtnrtpl^{2}}{4L}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

5．如圖，一小物體從A點(diǎn)以某一水平向右的初速度出發(fā)，沿水平直軌道運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)后，進(jìn)入光滑豎直圓形軌道，圓形軌道間不相互重疊，即物體離開圓形軌道后可繼續(xù)向C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，C點(diǎn)右側(cè)有一壕溝，C、D兩點(diǎn)的豎直高度h=0.8m，水平距離s=1.2m，水平軌道AB長為L1=1.0m，BC長為L2=3.0m．物體與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，重力加速度g=10m/s2．

則：（1）當(dāng)物體在A點(diǎn)的初速度v A=3.0m/s時(shí)，物體恰能通過圓形軌道最高點(diǎn)，求圓形軌道的半徑．
（2）若物體既能通過圓形軌道最高點(diǎn)，又不掉進(jìn)壕溝，求物體在A點(diǎn)的初速度的范圍．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

6．在實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)得到一張打點(diǎn)清晰的紙帶并相應(yīng)標(biāo)出這8個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)，如圖所示，要求測出D點(diǎn)的瞬時(shí)速度．本實(shí)驗(yàn)采用包含D點(diǎn)在內(nèi)的一段間隔中的平均速度來粗略地代表D點(diǎn)的瞬時(shí)速度，下列幾種方法中最準(zhǔn)確的是（　�。�
A．vD=$\frac{AG}{△{t}_{1}}$，△t1=0.14 sB．vD=$\frac{BE}{△{t}_{2}}$，△t2=0.06 s
C．vD=$\frac{CE}{△{t}_{3}}$，△t3=0.1 sD．vD=$\frac{CE}{△{t}_{4}}$，△t4=0.04 s

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同步練習(xí)冊答案