回旋加速器是加速带电粒子的装置,其主体部分是两个D形金属盒,两金属盒处在垂直于盒底的匀强磁场中,与高频交流电源相连接后,使粒子每次经过两盒间的狭缝时都能得到加速,如图所示。现要增大带电粒子从回旋加速器射出时的动能,下列方法可行的是
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A.仅减小磁场的磁感应强度 B.仅减小狭缝间的距离
C.仅增大高频交流电压 D.仅增大金属盒的半径
D
【解析】
试题分析:回旋加速器中带电粒子在电场被加速,每通过电场,动能被增加一次;而在磁场里做匀速圆周运动,通过磁场时只改变粒子的运动方向,动能却不变,因此带电粒子在一次加速过程中,电场电压越大,动能增加越大。但从D形盒中射出的动能,除与每次增加的动能有关外,还与加速次数有关.所以加速电压越大,回旋次数越少。推导出最大动能的表达式,分析最大动能与磁感应强度和D形金属盒半径的关系。带电粒子从D形盒中射出时的动能
,带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,由
,则圆周半径
可得
,当带电粒子q、m一定时,则
,即Ekm随磁场的磁感应强度B、D形金属盒的半径r的增大而增大,与加速电场的电压和狭缝距离无关,故选项D正确。
考点:回旋加速器 动能 牛顿第二定律
科目:高中物理 来源:2014-2015学年湖北武汉第二中学高一上期期末考试物理卷(解析版) 题型:选择题
如图所示,质量为m的质点静止地放在半径为R的半球体M上,质点与半球体间的动摩擦因数为μ,质点与球心的连线与水平面的夹角为θ,则下列说法正确的是( )
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A.地面对半球体的支持力为(M+m)g
B.质点对半球体的压力大小为mgcosθ
C.质点受半球体的摩擦力大小为mgcosθ
D.地面对半球体的摩擦力方向水平向左
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科目:高中物理 来源:2014-2015学年甘肃部分普通高中高三2月第一次联考物理卷(解析版) 题型:选择题
(1)(6分)下列说法正确的是 ( )
A.液体温度越高、悬浮颗粒越小,布朗运动越剧烈
B.不考虑分子势能,则质量、温度均相同的氢气和氧气的内能也相同
C.第一类永动机不可能制成,因为违背了能量守恒定律
D.物体吸收热量,则其内能一定增加
E.能量耗散从能量转化角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性
(2)(9分)如图所示,一定质量的气体被绝热活塞封闭在绝热的水平放置的气缸内,气缸固定且内壁光滑,活塞通过细绳绕过定滑轮与一沙桶(里面没有沙)连接,开始活塞处于静止状态,封闭气体的体积为V0,温度T0=300K,压强为0.9P0(P0为大气压强),活塞面积为S,现不停地向沙桶中加沙子,使活塞缓慢地向右移动,当增加的沙子质量为桶质量的2倍时,气体体积增加了0.2 V0(活塞未被拉出气缸),重力加速度为g,求:![]()
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①沙桶的质量m
②末态气缸内封闭气体的温度T
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科目:高中物理 来源:2014-2015学年甘肃部分普通高中高三2月第一次联考物理卷(解析版) 题型:选择题
下列叙述中符合物理史实的是( )
A.伽利略提出了日心说
B.亚里士多德否定了力是维持物体运动的原因
C.奥斯特发现了电流的磁效应
D.牛顿发现了万有引力定律并测定了万有引力常量
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科目:高中物理 来源:2014-2015学年福建龙岩一级达标校高二上期期末检查物理卷(解析版) 题型:选择题
某区域的电场线分布如图所示,其中间一根电场线是直线,一带正电的粒子从直线上的O点由静止开始在电场力作用下运动到A点。取O 点为坐标原点,沿直线向右为x 轴正方向,粒子的重力忽略不计.在O 到A 运动过程中,下列关于粒子运动加速度a 和速度v随时间t的变化、运动径迹上电势
和粒子的动能Ek随位移x的变化图线可能正确的是
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科目:高中物理 来源:2014-2015学年福建龙岩一级达标校高二上期期末检查物理卷(解析版) 题型:选择题
如图所示,虚线A、B、C代表某电场中的三个等势面,实线为一带电的质点仅在电场力的作用下通过该区域时的运动轨迹,P、Q为质点先后通过电场时轨迹上的两个点,由此可知
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A.质点一定带正电
B.质点在P点受到的电场力大于在Q点的电场力
C.质点通过P点时动能较大
D.质点通过P点时电势能较大
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科目:高中物理 来源:2014-2015学年福建福州第八中学高一上期期末考试物理卷(解析版) 题型:选择题
如图所示,在粗糙水平地面上放一三角形劈, 三角形劈与光滑竖直墙之间放一光滑圆球,整个装置处于静止状态,若把三角形劈向右移动少许后,它们仍处于静止状态,则
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A.球对墙的压力增大
B.球对墙的压力减小
C.球对三角形劈的压力增大
D.地面对三角形劈的摩擦力不变
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科目:高中物理 来源:2014-2015学年福建福州第八中学高二上期期末物理卷(解析版) 题型:计算题
如图所示,宽度L=1 m的足够长的U形金属框架水平放置,框架处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=1 T,框架导轨上放一根质量m=0.2 kg、电阻R=1.0 Ω的金属棒ab,棒ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.5.现用功率为6 W的牵引力F使棒从静止开始沿导轨运动(ab棒始终与导轨接触良好且垂直)。当棒的电阻R产生热量Q=5.8 J时获得稳定速度,此过程中,通过棒的电荷量q=2.8 C(框架电阻不计,g取10 m/s2).问:
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(1)ab棒达到的稳定速度为多大?
(2)ab从静止到达稳定速度的时间为多少?
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科目:高中物理 来源:2014-2015学年上海市金山区高三上学期期末考试理科物理卷(解析版) 题型:计算题
(12分)如图,在倾角为θ=37°的足够长的固定斜面底端,一小物块以某一初速度沿斜面上滑,一段时间后返回到出发点。若物块上滑所用时间t1和下滑所用时间t2的大小关系满足t1∶t2=1∶
,取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,试求:
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(1)上滑加速度a1与下滑加速度a2的大小之比;
(2)物块和斜面之间的动摩擦因数;
(3)若斜面倾角变为60°,并改变斜面粗糙程度,小物块上滑的同时用水平向右的推力F作用在物块上,发现物块匀减速上滑过程中加速度与推力大小无关,求此时加速度大小。
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