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    10．如图甲所示是回旋加速器的示意图，其核心部分是两个D形金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连．带电粒子在磁场中运动的动能Ek随时间t的变化规律如图乙所示，若忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断中正确的是（　　）
    A．在Ek t图中应有t4-t3＜t3-t2＜t2-t1
    B．高频电源的变化周期应该等于tn-tn-1
    C．当电源电压减小为$\frac{U}{2}$时，粒子加速次数增多，粒子最大动能增大
    D．想粒子获得的最大动能越大，可增加D型盒的面积

    分析 交流电源的周期必须和粒子在磁场中运动的周期一致，由周期公式T=$\frac{2πm}{Bq}$和半径公式r=$\frac{mv}{Bq}$进行判断．

    解答 解：A、根据周期公式T=$\frac{2πm}{Bq}$知，粒子的回旋的周期不变，与粒子的速度无关，所以t4-t3=t3-t2=t2-t1．故A错误．
    B、交流电源的周期必须和粒子在磁场中运动的周期一致，故电源的变化周期应该等于2（tn-tn-1），故B错误；
    C、根据半径公式r=$\frac{mv}{Bq}$知，v=$\frac{qBr}{m}$，则粒子的最大动能EK=$\frac{1}{2}$mv2=$\frac{{q}^{2}{B}^{2}{r}^{2}}{2m}$，与加速的次数无关，与D形盒的半径以及磁感应强度有关．故C错误，D正确．
    故选：D．

    点评 本题考查了回旋加速器的原理，特别要记住粒子获得的最大动能是由D型盒的半径决定的．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    1．如图所示，间距为l=0.8m的两平行金属导轨倾斜放置，轨道与水平方向的夹角为θ=37°，导轨间接由一阻值R=1Ω的电阻，导轨电阻不计．一质量为m=0.2kg、电阻r=0.2Ω的金属棒ab垂直于导轨静止放在紧贴电阻R处，导轨间的矩形区域MNPQ内存在方向垂直导轨平面向上、磁感应强度大小为B=0.25T的有界匀强磁场，磁场宽度为d=0.85m，电阻R与边界MN之间的距离为s=0.72m，金属棒与两导轨间的动摩擦因数均为μ=0.5．现让金属棒ab在平行于倾斜轨道向下的外力F的作用下，由静止开始匀加速运动并穿过磁场，加速度大小为a=4m/s2，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则以下说法中正确的是（　　）
    A．金属棒ab刚进入磁场时的速度大小为2.4m/s
    B．若从金属棒ab进入磁场开始计时，则金属棒在磁场中运动的时间内，外力F随时间的变化关系为F=$\frac{1}{2}$+$\frac{t}{6}$（N）
    C．金属棒ab在穿过磁场的过程中外力F做的功大于克服安培力所做的功
    D．金属棒ab刚进入磁场的瞬间，电阻R的热功率为0.192W

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    18．下列关于匀变速直线运动的说法，正确的是（　　）
    A．匀变速直线运动的υ-t图象是一条倾斜的直线
    B．匀变速直线运动的x-t图象是一条倾斜的直线
    C．匀变速直线运动是运动快慢相同的运动
    D．匀变速直线运动是速度变化量相同的运动

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    5．两小球用95m长的轻质细线相连．两球从同一地点自由下落，其中一小球先下落1s钟后第二个小球才开始下落．问第二个小球下落几秒钟后线才被拉直？（不计空气阻力，g取10m/s2）

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    15．如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m，导轨平面与水平面成θ=37°角，下端连接阻值未知的电阻R．匀强磁场方向与导轨平面垂直．质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25． 
    （1）求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；
    （2）当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8W，求该稳定速度的大小；
    （3）在上问中，若R=2Ω，金属棒中的电流方向由a到b，求磁感应强度的大小与方向．（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

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    C．电视机屏幕上经常吸附有很多灰尘
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