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【题目】美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器,解决了粒子的加速问题.回旋加速器的工作原理如图所示:真空容器D形盒放在与盒面垂直的匀强磁场B中.两盒间狭缝间距很小,粒子从粒子源A处(D形盒圆心)以零初速度进入加速电场.D形盒半径为R,粒子质量为m、电荷量为+q,加速器接一定频率高频交流电源U.若不考虑相对论效应、粒子所受重力和带电粒子穿过狭缝的时间.下列论述错误的是

A. 交流电源的频率可以任意调节不受其他条件的限制

B. 增大电压U,粒子被加速后获得的最大动能增大

C. 增大磁场强度B,粒子被加速后获得的最大动能增大

D. 增大UB,粒子在D型盒内运动的总时间t 都减少

【答案】ABD

【解析】根据,解得: ,带电粒子射出时的动能为: ,与加速的电压无关,与磁感应强度的大小有关,故C说法正确,B说法错误;为了保证粒子每次经过电场时都被加速,要求交变电流的周期等于粒子的运动周期即: ,故A说法错误;增大U可以减少粒子运动的总时间,增大B将会增加粒子运动的总时间,故D说法错误。所以选ABD

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,光滑的圆弧轨道竖直放置,底端与光滑的水平轨道相接,质量为的小球B静止在光滑水平轨道上,其左侧连接了一轻质弹簧,质量为的小球AD点以速度向右运动,试求:

1)小球A撞击轻质弹簧的过程中,弹簧弹性势能的最大值;

2)要使小球A与小球B能发生二次碰撞, 应满足什么关系.

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【题目】如图所示,在水平向右的匀强电场中,一个质量为、电量为的小球,用长为的绝缘细线悬挂于点,当小球静止在点,此时细线与竖直方向夹角.现给小球一个垂直于悬线的初速度,使小球恰好能在竖直平面内做圆周运动.试求:

1)小球动能的最小值.

2)小球在点的初速度.

3)小球机械能的最小值(设圆周运动的最低点为重力势能的零点).

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,一个带正电荷q、质量为m的小球,从光滑绝缘斜面轨道的A点由静止下滑,然后沿切线进入竖直面上半径为R的光滑绝缘圆形轨道,恰能到达轨道的最高点B。现在空间加一竖直向下的匀强电场,若仍从A点由静止释放该小球(假设小球的电量q在运动过程中保持不变,不计空气阻力),则(   )

A. 小球一定不能到达B

B. 小球仍恰好能到达B

C. 小球一定能到达B点,且在B点对轨道有向上的压力

D. 小球能否到达B点与所加的电场强度的大小有关

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【题目】匀强电场的方向与正方形ABCD所在平面平行,其中AB=4cmMNPAB边的4等分点。将q=1×10-8C的正电荷从A点移到B点,电场力做功WAB=3.2×10-8J;将这个电荷从A移到D点电势能减EP少了2.4×10-8J。则匀强电场E

A. 沿着DP连线,E=60v/m

B. 沿着DP连线,E=70v/m

C. 垂直DP连线,E=80v/m

D. 垂直DP连线,E=100v/m

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【题目】有一个匀强电场,电场线和坐标平面xOy平行,以原点O为圆心,半径为r=10cm的圆周上任意一点P的电势θOP两点的连线与x轴正方向所成的角, ABCD为圆周与坐标轴的四个交点,如图所示。

1)求该匀强电场场强的大小和方向。

2)若在圆周上D点处有一个α粒子源,能在xOy平面内发射出初动能均为200eVα粒子(氦核)。当发射的方向不同时,α粒子会经过圆周上不同的点,在所有的这些点中,α粒子到达哪一点的动能最大?最大动能是多少eV

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【题目】一个带正电液滴,质量为m=10-6kg,自M点以速率v=2m/s水平射入存在着匀强磁场和匀强电场的真空室中,此后液滴的运动轨迹如图所示。磁感应强度垂直于图中纸面向里,规定竖直向上为匀强电场正方向,匀强电场的变化规律如下图所示(g=10m/s2)

1)求液滴电荷量q

2)求磁感应强度B

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【题目】如图,三根相互平行的固定长直导线L1L2L3两两等距,均通有电流L1中电流方向与L2中的相同,与L3中的相反,下列说法正确的是

A. L1所受磁场作用力的方向与L2L3所在平面垂直

B. L3所受磁场作用力的方向与L1L2所在平面垂直

C. L1L2L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为

D. L1L2L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为

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【题目】如图所示,Oxyz为空间直角坐标系,其中Oy轴正方向竖直向上。在整个空间中存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B。现有一质量为、电荷量为qq0)的带电小球从坐标原点O以速度v0沿Ox轴正方向射出,重力加速度为g,空气阻力可忽略不计。

1)若在整个空间加一匀强电场,小球从坐标原点O射出恰好做匀速圆周运动,求所加电场的场强大小,以及小球做匀速圆周运动第一次通过z轴的z坐标;

2)若改变第(1)问中所加电场的大小和方向,小球从坐标原点O射出恰好沿Ox轴做匀速直线运动,求此时所加匀强电场的场强大小;

3)若保持第(2)问所加的匀强电场不变而撤去原有的磁场,小球从坐标原点O以速度v0沿Ox轴正方向射出后,将通过A点,已知A点的x轴坐标数值为xA,求小球经过A点时电场力做功的功率。

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