首先发现通电导线周围存在磁场的物理学家是( ) A．安培 B．法拉第 C．奥斯特 D．欧姆题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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首先发现通电导线周围存在磁场的物理学家是（）

A．安培 B．法拉第 C．奥斯特 D．欧姆

【答案】C

【解析】

首先发现通电导线周围存在磁场的物理学家是丹麦的物理学家奥斯特。

故选C。

【考点】物理学史

练习册系列答案

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科目：高中物理 来源： 题型：

有一根细长且均匀的空心金属管线，长约30cm，电阻约为5，已知这种金属的电阻率为ρ，现在要尽可能精确测定它的内径d。

①用螺旋测微器测量金属管线外径D时刻度的位置如图（a）所示，从图中读出外径为 mm，应用_______（选填“厘米刻度尺”或“毫米刻度尺”）测金属管线的长度L；

②测量金属管线的电阻R，为此取来两节新的干电池、电键和若干导线及下列器材：

A．电压表0-3V，内阻约10k B．电压表0-15V，内阻约50k

C．电流表0-0.6A，内阻约0.05 D．电流表0-3A，内阻约0.01

E．滑动变阻器，0-10 F．滑动变阻器，0-100

要求较准确地测出其阻值，电压表应选，电流表应选，滑动变阻器应选；（填序号）

③实验中他的实物接线如图（b）所示，请指出接线中的两处明显错误。

错误1：

错误2：

④用已知的物理常数和应直接测量的物理量（均用符号表示），推导出计算金属管线内径的表达式d=________________；

⑤在实验中，下列说法正确的是________________

A．为使电流表读数明显，应使电流尽可能大些

B．为操作方便，中间过程可保持开关S一直处于闭合状态

C．千分尺的精确度是千分之一毫米

D．用千分尺测量直径时必须估读一位

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科目：高中物理 来源： 题型：

额定电压为4V的直流电动机的线圈电阻为1，正常工作时，电动机线圈每秒产生的热量为4J，下列计算结果正确的是（）

A．电动机正常工作时的输入功率为4W B．电动机正常工作时的输出功率为8W

C．电动机每秒能将电能转化成4J的机械能 D．电动机正常工作时的电流强度为2A

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科目：高中物理 来源： 题型：

用金属箔做成一个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上。小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后，将笔套自上向下慢慢靠近圆环，当距离约为0.5cm时圆环被吸引到笔套上，如图所示。对上述现象的判断与分析，下列说法正确的是：

A．摩擦使笔套带电

B．笔套靠近圆环时，圆环上、下部感应出异号电荷

C．圆环被吸引到笔套的过程中，圆环所受静电力的合力大于圆环的重力

D．笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和

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科目：高中物理 来源： 题型：

阅读以下有关加速器的文章完成文中问题（问题以加粗字体标记）。

相关知识背景：

电子伏特，符号为eV，是能量的单位。代表一个电子经过1伏特的电势差加速后所获得的动能。在微观领域，一般使用电子伏特作为能量单位。电子伏特与SI制的能量单位焦耳（J）的换算关系是单位换算：1eV=1.6×10-19J 1MeV=1×106 eV

a粒子即为氦原子核

科学家在研究原子核的结构时，采用了高速运动的亚原子粒子去轰击原子核．早在1906年，卢瑟福就利用放射性物质释放的高速α粒子来轰击物质．1919年他成功地从氮原子核中打出了质子，使氮原子核变成氧原子核．然而使用天然产生的α粒子作为轰击物，有很大的局限性．带正电的α粒子与带正电的原子核相互排斥，要消耗很大的能量；而天然产生的带电粒子的能量是有限的．为了得到更高能量的带电粒子，物理学家们开始尝试设计一种产生高能量带电粒子的实验设备——加速器．我们知道电场可以使带电粒子加速，增加带电粒子的能量。

（1）如图所示，这就是早期的加速器的原理。若设该加速器两板间电压为1000V，两板间距为20厘米，求一初速度可忽略不计的α粒子通过该加速器所获得的能量？

这种加速器可以通过增加电极间的电压来提高粒子加速的能量，但这种加速器的发展受到高压绝缘的限制。（电压太大，电介质会被击穿）。

因此，人们就想利用较低的电压，采用多级加速使粒子加速到高能量，如图甲所示。N个长度逐个增大的金属圆筒和一个靶,它们沿轴线排列成一串,如图所示(图中只画出了六个圆筒,作为示意)。各筒和靶相间地连接到如图乙所示周期为T、电压值为U0的高频方波电源的两端。整个装置放在高真空容器中，圆筒的两底面中心开有小孔。带电粒子沿轴线射入圆筒,并将在圆筒间及圆筒与靶间的缝隙处受到电场力的作用而加速(设圆筒内部没有电场)。缝隙的宽度很小，粒子穿过缝隙的时间可以不计。

（2）为使初动能为2U0e、质量为mα的α粒子打到靶时获得最大能量,各个圆筒的长度应满足什么条件?

（3）在满足第（2）问条件的前提下，若用该加速器加速一初动能为2U0e的α粒子，求α粒子进入第k个圆筒前与进入第n个圆筒前的速率之比vk:vn。（k和n均为自然数）

（4）若该加速器的电压U0=1×105V，T=0.002s用该加速器加速一初动能2×105eV的α粒子，为使粒子获得40MeV以上的动能，则该加速器的长度至少为多大？（可以用数列形式表示）α粒子质量为mα≈3600MeV/c²（c指光速）

通过刚才的计算我们可以看到，要想达到越来越高的能量，就必须使设备的长度增加到数十甚至数百英里的长度，从而因为经济效益的原因变的不实用。

1931年，加利福尼亚大学的欧内斯特·O·劳伦斯（Ernest O.Lawrence）提出了一个卓越的思想，通过磁场的作用迫使粒子沿着磁极之间作螺旋线运动，把电极像卷尺那样卷起来，这样就可以在有限的场地装设比原来长许多倍的电极，他把这种设备叫作“回旋加速器”。

回旋加速器主要由圆柱形磁极、D形盒、高频交变电源、粒子源和引出装置组成，如图所示．其中D形盒装在真空室中，是回旋加速器的核心部件，整个真空室放在磁极之间，磁场方向垂直于D形盒，两个D形盒之间留一个窄缝，分别与高频电源的两极相连．当粒子经过D形盒之间的窄缝，得到高频电源的加速，在D形盒之间，由于屏蔽作用，盒内只有磁场分布，这样带电粒子在D形盒内沿螺线轨道运动，达到预期的速率后，用引出装置引出。

如图所示：若D形盒的半径为R，离子源放出质量为m、带电量为q的正离子，磁感应强度大小为B，求：

（5）加在D形盒间的高频电源的频率。（用字母表示）

（6）从静电偏转板（如图所示）出去的离子所具有的能量。（用字母表示）

（7）若被回旋加速器加速的粒子为初速度可忽略不计的α粒子，若：

α粒子质量为mα≈3600MeV/c²（c指光速）， D形盒中的磁感应强度为1T，为使粒子获得40MeV以上的动能，则D形盒的半径R至少为多大？

两相比较，我们发现加速到相同的动能，劳伦斯的回旋加速器的占地面积远小于多级加速器，所以，回旋加速器的出现，使科学家们在实验室中获得高能粒子的愿望得以实现。

40年代以后，物理学家用劳伦斯创造的加速器发现了许多新型核反应，观察到几百种前所未闻的同位素．在实施制造原子弹的曼哈顿工程时，劳伦斯用他的加速器分离出仅占铀的总量0.7% 的铀235，为发明原子弹立下了汗马功劳。

因为发明回旋加速器，劳伦斯获1939年诺贝尔物理学奖。

带电粒子加速器自1930年前后问世以来，主要是朝更高能量的方向发展，在劳伦斯之后，科学家们设计制造了各种类型的新型加速器，如同步加速器、电子感应加速器，对撞机等。任何一种加速器都经历了发生、发展和加速能力或经济效益受到限制的三个阶段。在第三个阶段中，总会出现新技术或新原理突破困难，从而建造出新类型的加速器，使能量进一步提高，或使建造更高能量加速器在经济上成为可行。

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科目：高中物理 来源： 题型：

如图所示，一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的上方，并与磁针指向平行，能使小磁针的N极转向纸内，那么这束带电粒子可能是（）

A．向右飞行的正离子束 B．向左飞行的正离子束

C．向右飞行的负离子束 D．向左飞行的负离子束