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15.利用回旋加速器加速带电粒子时,下列说法正确的是(  )
A.电场用来加速带电粒子,磁场则使带电粒子回旋
B.电场和磁场同时用来加速带电粒子
C.加速电压越大,同一带电粒子最终获得的动能就越大
D.在回旋加速器的半径一定的情况下,所加磁场越强,同一带电粒子最终获得的动能就越大

分析 回旋加速器利用电场加速和磁场偏转来加速粒子,根据洛伦兹力提供向心力求出粒子射出时的速度,从而得出动能的表达式,看动能与什么因素有关.

解答 解:A、由于洛伦兹力做的功,所以回旋加速器中电场用来加速带电粒子,磁场则使带电粒子回旋.故A正确,B错误;
C、由qvB=m$\frac{{v}^{2}}{R}$,解得v=$\frac{qBR}{m}$.
则动能EK=$\frac{1}{2}$mv2=$\frac{{q}^{2}{B}^{2}{R}^{2}}{2m}$,知动能与加速的电压无关,狭缝间的距离无关,与磁感应强度大小和D形盒的半径有关,在回旋加速器的半径一定的情况下,所加磁场越强,同一带电粒子最终获得的动能就越大.故D正确,C错误.
故选:AD.

点评 解决本题的关键知道回旋加速器电场和磁场的作用,知道粒子的最大动能与加速的电压无关,与磁感应强度大小和D形盒的半径有关.

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B.卫星在轨道Ⅱ的远月点Q的速度可能大于圆轨道Ⅲ的线速度
C.卫星在三个轨道经过P点时加速度都相同
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3.如图所示,处于同一轨道的人造地球卫星1、2,它们均绕地球做匀速圆周运动,其中卫星1在前,则(  )
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10.2015年7月24日,天文学家确认发现首颗位于“宜居带”上体积最接近地球大小的行星(代号为“开普勒-452b”),这是人类在寻找另一颗地球的道路上的重要里程碑.设想某一天,宇航员登上该星球并做如下实验:实验装置如图甲所示,竖直平面内的光滑轨道由倾斜轨道AB和半圆弧轨道BC组成,将质量为m0=0.2kg的小球,从轨道AB上高H处的某点静止释放,用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F,改变高度H的大小,可测出相应的F大小,F随H的变化关系如图乙所示,万有引力常量G=6.67×10-11N•m2/kg2.求:(计算结果均保留3位有效数字)

(1)假设该行星的半径R=5000km,求行星的质量M;
(2)在(1)问前提下,若已知质量为m的飞船距离该行星中心距离为r处的引力势能表达式为Ep=-$\frac{GMm}{r}$,将质量为m=2000kg的飞船,在该行星上发射到距离行星表面的高度h=5000km的圆轨道上,火箭至少要对飞船做多少功?(为简化计算不考虑行星自转对发射的影响)

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20.真空中两个可视为质点的相同金属小球1、2分别置于绝缘支架上.球1的电荷量为q,球2的电荷量为3q,两球所带电性相同,此时球1、2之间库伦力的大小为F.现使球1、球2接触一下,再分别放回原处,则球1、2之间库伦力的大小将变为(  )
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7.如图是质谱仪的工作原理示意图.带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器.速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E.平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2.平板S下方有强度为B0的匀强磁场.下列表述正确的是(  )
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C.能通过的狭缝P的带电粒子的速率等于$\frac{E}{B}$
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