【题目】回旋加速器在科学研究中得到了广泛应用,其原理如图所示。D1和D2是两个中空的半圆形金属盒,置于与盒面垂直的匀强磁场中,它们接在电压为U、周期为T的交流电源上。位于D1圆心处的粒子源A能不断产生α粒子(初速度可以忽略),它们在两盒之间被电场加速。当α粒子被加速到最大动能Ek后,再将它们引出。忽略α粒子在电场中的运动时间,则下列说法正确的是( )
A. α粒子第n次被加速前、后的轨道半径比为
B. 若是增大交变电压U,则α粒子的最大动能Ek会变大
C. 若改变交流电压的周期,仍可用此装置加速氘核
D. 若只增大交变电压U,则α粒子在回旋加速器中运行的时间会变短
【答案】AD
【解析】
回旋加速器是通过电场进行加速,磁场进行偏转来加速α粒子。α粒子在磁场中运动的周期与交流电源的周期相同,根据T=比较周期。当α粒子最后离开回旋加速器时的速度最大,根据qvB=m求出粒子的最大速度,从而得出最大动能的大小关系。
根据洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动,则有半径公式与nqU=mv2,所以α粒子第n次被加速前后的轨道半径之比为,故A正确;根据qvB=m,得.则α粒子最大动能Ek=mv2=,与加速电压无关,故B错误,根据可知,α粒子与氘核在磁场中运动的周期相同,若改变交流电压的周期,所以不能用此装置加速氘核,故C错误;若只增大交变电压U,则α粒子在回旋加速器中加速次数会减小,导致运行时间变短,故D正确;故选AD。
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【题目】假如一个做匀速圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍,仍做匀速圆周运动,则( )
A. 根据公式v=ωr,可知卫星的线速度增大到原来的2倍
B. 根据公式,可知卫星所需的向心力减小到原来的1/2
C. 根据公式,可知地球提供的向心力将减小到原来的1/4
D. 根据上述B和A给出的公式,可知卫星的线速度将减小到原来的1/2
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【题目】额定电压都是110V,额定功率PA=100W,PB=40W的灯泡两盏,若接在电压为220V的电路上,使两盏灯泡均能正常发光,且消耗功率最小的电路是
A. B. C. D.
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【题目】光滑水平面AB与摩擦因素为0.5的斜面BC平滑相接,BC与水平面夹角为53°,空间存在一与BC垂直向上的匀强电场E=6.25N/C.一质量为0.5kg的绝缘带电物块从A点静止释放,经过16m的距离到达B点速度为16m/s。已知过点时无能量损。(已知g=10m/s2,cos53°=0.6,sin53°=0.8)求:
(1)物块在AB段的加速度大小;
(2)物块所带的电性和电量大小;
(3)物块沿斜面上滑的最大距离。
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【题目】如图所示,半径为R的水平转盘上放有叠放的两个小物块P和Q,P的上表面水平,P到转轴的距离为r。转盘的角速度从0开始缓缓增大,到P恰好能与转盘一起转动,此时Q受到P的摩擦力设为f,在此过程中P和Q相对静止,转盘对P做功为W。已知P和Q的质量均为m,P与转盘间的动摩擦因数为μ1,P和Q间的动摩擦因数为μ2,已知最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力,下列判断正确的是
A. f=μ2mg B. W=0 C. W=μ1mgr D. 条件不足,W无法求出
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【题目】如图所示电路,ab间接最大电压恒定为120V的正弦交流电,理想变压器原、副的匝数之比为3:1。电阻r与电阻R阻值之比为1:3,和r并联的D为理想二极管,则下列判断正确的是
A. 加在R上的电压有效值为25V
B. 加在R上的电压有效值为5V
C. 如果只增大正弦交流电的最大电压,R中电流有效值可能减小
D. 如果只增加原线圈的匝数,R消耗的功率将变小
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【题目】下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解,其中正确的是( )
A. 根据电场强度的定义式可知,电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比
B. 根据电容的定义式可知,电容器的电容与其所带电荷量成正比,与两极板间的电压成反比
C. 根据真空中点电荷的电场强度公式可知,电场中某点的电场强度与场源电荷所带电荷量无关
D. 根据电势差的定义式可知,带电荷量为1 C的正电荷,从A点移动到B点克服电场力做功为1 J,则A、B两点间的电势差为UAB=-1 V
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【题目】在水面上P点正下方有两个点光源a、b,a、b分别发出红光和绿光,它们对水的折射率分别为n1和n2。结果发现在水面上只形成了一个半径为R的蓝色圆形区域,显然这是红光和绿光复合而成的。求:
(i)a、b点的高度差是多少?
(ii)若点光源a到P的距离加倍,圆圈边缘为什么颜色?圆图面积变化多少?
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【题目】如图所示,水平轻弹簧左端固定,右端连接一小物块,弹簧处于自然状态时物块位于粗糙水平桌面上的O点。现用外力F缓慢推动物块到M点,此时弹簧的弹性势能为Ep。撤去力F后,物块向右滑动,最远滑至N点,此过程中物块的最大动能为Ek,动能最大时的位置与M点的距离为d,则下列说法正确的是
A. 物块经过O点时动能最大
B. 物块从M点到O点的过程中加速度先减小后增大
C. 块经过与M点的距离为的位置时动能大于
D. 物块从M点运动到N点的过程克服摩擦阻力做的功为Ep
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