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    【题目】如图所示为回旋加速器的原理示意图，其核心部分是两个靠得非常近的D形盒，两盒分别和一交流电源的两极相连，交流电源对粒子的加速电压为U，匀强磁场分布在两D形盒内且垂直D形盒所在平面，磁感应强度为B，在D形盒中央S点处放有粒子源。粒子源放出质量为m、带电量为q的粒子（设粒子的初速度为零）被回旋加速器加速，设D形盒的最大半径为R，求：

    （1）交流电源的周期T=？

    （2）当粒子在D形盒中圆周运动半径为R时，通过特定装置将粒子导出，求将粒子导出前粒子被加速的次数n=?

    【答案】（1）（2）

    【解析】试题分析：粒子先在电场中加速，然后进入磁场，做匀速圆周运动，半圆周后，粒子再次进入电场，此时电源交换电极，粒子继续加速。粒子在磁场中运动周期与电场变化周期相同，则粒子可一直加速；当半径最大时，获得的速度最大，根据洛伦兹力提供向心力求出粒子离开加速器时的动能；粒子被电场加速一次动能的增加qU，根据最大动能求出加速的次数。

    （1）圆周运动周期等于交流电周期才可获得持续加速,设圆周运动半径为r、周期为T：

    ，解得

    （2）粒子圆周运动：

    粒子被加速：

    解得：

    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，真空中有一个半径为R的均匀透明介质球，一细束激光沿直线AB传播，在介质球表面的B点经折射进入球，入射角θ1＝60°，在球面上另一点又一次经折射后进人真空，此时激光的传播方向相对于光线AB偏转了60°.已知真空中的光速为c，求：

    ①介质球的折射率n；

    ②激光在介质球中传播的时间t.

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】宇航员乘坐宇宙飞船登上某星球，在该星球“北极”距星球表面附近h处自由释放一个小球，测得落地时间为t.已知该星球半径为R，自转周期为T，引力常量为G.下列说法正确的是(　　)

    A. 该星球的平均密度为

    B. 该星球的第一宇宙速度为

    C. 宇宙飞船绕该星球做圆周运动的周期不大于

    D. 如果该星球存在一颗同步卫星，其距星球表面高度为

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】如图，两质量均为m的小球，通过长为L的不可伸长轻绳水平相连，从某一高处自由下落，下落过程中绳处于水平伸直状态．在下落h高度时，绳的中点碰到水平放置的光滑钉子O.重力加速度为g，空气阻力不计，则 （ ）

    A. 小球从开始下落到刚到达最低点的过程中机械能守恒

    B. 从轻绳与钉子相碰到小球刚到达最低点的过程，重力的瞬时功率先增大后减小

    C. 小球刚到达最低点时速度大小为

    D. 小球刚到达最低点时的加速度大小为

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】某同学在实验室把滑动变阻器与一只“3V、0.9W”的小灯泡L及开关S按此图接在电动势为3V的电源上。

    （1）当S闭合时，灯泡发光。若将滑片P向右滑动，灯泡将_____

    A．变暗 B．变亮 C．亮度不变 D．可能烧坏

    （2）继续探究该小灯泡在不同电压下的电阻值及功率变化，有下列器材供选用：

    电流表G：满偏电流10 mA，内阻r1=30Ω；

    电压表V：量程3 V，内阻约2kΩ；

    标准电阻R1：阻值4 Ω；

    标准电阻R2：阻值1 Ω；

    滑动变阻器R3：阻值范围为0～10 Ω；

    学生电源：电动势4 V；

    开关S及导线若干。

    为了准确地测出小灯泡从0开始在不同电压下的阻值，标准电阻应_____（填器材符号）

    （3）在图中虚线框中画出实验电路图，并在图上标明所选器材代号_____________。

    （4）假如在实验测量电压表与电流表读数分别为U、I，则此时小灯泡电阻的准确值为_____（除U、I外，其余物理量将题中具体数据带入）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】在水滑的水平面内建立如图所示的直角坐标系，长为L的光滑细杆AB 的两个端点A、B被分别约束在x轴和y轴上运动，现让A沿x轴正方向以速度v0匀速运动，已知P点为杆的中点，杆AB与x轴的夹角为θ。关于P点的运动轨迹和P点的运动速度大小v表达式正确的是( )

    A. P点的运动轨迹是一条直线

    B. P点的运动轨迹是圆的一部分

    C. P点的运动速度大小

    D. P点的运动速度大小

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】如图，一理想变压器原、副线圈匝数之比为4:1，原线圈与一可变电阻串联后，接入一正弦交流电源;副线圈电路中固定电阻的阻值为R0，负载电阻的阻值R=11R0，V是理想电压表，现将负载电阻的阻值减小为R=5R0，保持变压器输入电流不变，此时电压表的读数为5.0V，则()

    A. 此时原线圈两端电压的最大值约为68V

    B. 此时原线圈两端电压的最大值约为24V

    C. 原线圈两端原来的电压有效值约为68V

    D. 原线圈两端原来的电压有效值约为48V

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】如图，ABD为竖直平面内的光滑绝缘轨道，其中AB段是水平的，BD段为半径R=0.2m的半圆，两段轨道相切于B点，整个轨道处在竖直向下的匀强电场中，场强大小E=5.0×103V/m．一不带电的绝缘小球甲，以速度v0沿水平轨道向右运动，与静止在B点带正电的小球乙发生弹性碰撞．已知甲、乙两球的质量均为m=1.0×10-2kg，乙所带电荷量q=2.0×10-5C，g取10m/s2．水平轨道足够长，甲、乙两球可视为质点，整个运动过程无电荷转移．求：

    （1）甲乙两球碰撞后，若乙恰能通过轨道的最高点D，乙在轨道上的首次落点到B点的距离d；

    （2）在满足（1）的条件下甲的速度v0；

    （3）若甲仍以速度v0向右运动，增大甲的质量，保持乙的质量不变，求乙在轨道上的首次落点到B点的距离x的范围．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】一列沿x轴正方向传播的简谱横波在t=0时刻的波形如图所示，质点P的x坐标为3m.。已知任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4s。下列说法正确的是______

    A. 波速为4m/s

    B. 波的频率为1.25Hz

    C. x坐标为15m的质点在t=0.2s时恰好位于波谷

    D. x的坐标为22m的质点在t=0.2s时恰好位于波峰

    E. 当质点P位于波峰时，x坐标为17m的质点恰好位于波谷

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