如图所示, 回旋加速器D形盒的半径为R, 所加磁场的磁感应强度为B, 用来加速质量为m、电荷量为q的质子, 质子从下半盒的质子源由静止出发, 加速到最大动能E后由A孔射出, 则下列说法正确的是
A.回旋加速器不能无限加速粒子
B.质子在加速器中运行时间与交变电压U大小无关
C.回旋加速器所加交变电压的频率为![]()
D.下半盒内部质子的轨道半径之比(由内到外)为1∶
∶![]()
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答案:选AC。解析:当质子速度接近光速时,由爱因斯坦狭义相对论知,质子的质量会增加,回转周期变大, 而与交变电压的周期不一致, 导致回旋加速器无法正常工作,A正确;设质子在磁场中转动的圈数为n, 因每加速一次质子获得能量qU, 每圈有两次加速, 则联立Ekn=
mv
, rn=
得,Ekn=
=2nqU,得n=
,。所以质子在加速器中运行时间t=nT=
·
=
,故增大交变电压U,则质子在加速器中运行时间将变短,B错误;由T=
,R=
,E=
mv2, f=
知,回旋加速器所加交变电压的频率为f=
,C正确;质子第k次进入下半盒内部时, 经电场加速2k次,此时进入下半盒时速度和半径分别为vk=
, rk=
, 解得rk=
, 所以下半盒内部质子的轨道半径之比(由内到外)为1∶
∶
, 故D错。
科目:高中物理 来源: 题型:
摩天轮顺时针匀速转动时,重为G的游客经过图9中a、b、c、d四处时,座椅对其竖直方向的支持力大小分别为Na、Nb、Nc、Nd,则 ( ).
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图9
A.Na<G B.Nb>G
C.Nc>G D.Nd<G
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科目:高中物理 来源: 题型:
如图3所示,光滑的金属轨道分水平段和圆弧段两部分,O点为圆弧的圆心.两金属轨道之间的宽度为0.5 m,匀强磁场方向如图,大小为0.5 T.质量为0.05 kg、长为0.5 m的金属细杆置于金属轨道上的M点.当在金属细杆内通以电流强度为2 A的恒定电流时,金属细杆可以沿杆向右由静止开始运动.已知MN=OP=1 m,则 ( ).
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图3
A.金属细杆开始运动的加速度为5 m/s2
B.金属细杆运动到P点时的速度大小为5 m/s
C.金属细杆运动到P点时的向心加速度大小10 m/s2
D.金属细杆运动到P点时对每一条轨道的作用力大小为0.75 N
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科目:高中物理 来源: 题型:
如图9所示,竖直平面内的虚线上方是一匀强磁场B,从虚线下方竖直上抛一正方形线圈,线圈越过虚线进入磁场,最后又落回原处,运动过程中线圈平面保持在竖直平面内,不计空气阻力,则 ( ).
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图9
A.上升过程克服磁场力做的功大于下降过程克服磁场力做的功
B.上升过程克服磁场力做的功等于下降过程克服磁场力做的功
C.上升过程克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力的平均功率
D.上升过程克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力的平均功率
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科目:高中物理 来源: 题型:
如图所示,足够高的竖直墙壁M、N之间有一根水平光滑细杆,在杆上A点的左侧某位置处套有一细环,一质量为m的小球用长为L的轻质细绳系在环上。N墙壁上的B点与小球等高,现让环与小球一起以v=
的速度向右运动。环运动到A点被挡住而立即停止。已知杆上A点离N墙壁的水平距离为
L,细绳能承受的最大拉力为2.5mg。不计空气阻力,则下列说法中正确的是
A.细绳不会断裂,与N墙壁碰前小球做圆周运动
B.小球与N墙壁碰撞时的速度为![]()
C.小球与N墙壁的碰撞点到B点的距离为L/2
D.小球与N墙壁的碰撞点到B点的距离为3L/16
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科目:高中物理 来源: 题型:
一定量的理想气体的p-V图像如图所示,气体状态经历了A→B→C变化过程.已知A状态(P1,V1 ,T1),B状态(P1,V2 ,T2)和C状态(P2,V2 ,T1)求A到C过程气体与外界交换的热量?
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科目:高中物理 来源: 题型:
如图所示,两根平行金属导轨与水平面间的夹角α=30°,导轨间距为l = 0.50m,金属杆ab、cd的质量均为m=1.0kg,电阻均为r = 0.10Ω,垂直于导轨水平放置.整个装置处于匀强磁场中,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度B = 2.0T.用平行于导轨方向的拉力拉着ab杆沿轨道以某一速度匀速上升时,cd杆保持静止.不计导轨的电阻,导轨和杆ab、cd之间是光滑的,重力加速度g =10m/s2.求:
(1)回路中感应电流I的大小.
(2)拉力做功的功率.
(3)若某时刻将cd杆固定,同时将ab杆上拉力F增大至原来的2倍,求当ab杆速度v1=2m/s时杆的加速度和回路电功率P1
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科目:高中物理 来源: 题型:
如图所示,某一真空室内充满竖直向下的匀强电场E,在竖直平面内建立坐标系xOy,在y<0的空间里有与场强E垂直的匀强磁场B,在y>O的空间内,将一量为肌的带电液滴(可视为质点)自由释放,此液滴则沿y轴的负方向,以加速度a=2g(g为重力加速度)做匀加速直线运动,当液滴运动到坐标原点时,被安置在原点的一个
装置瞬间改变了带电性质(液滴所带电荷量和质量均
不变),随后液滴进入y<0的空间运动.液滴在y<0
的空间内的运动过程中
A.重力势能一定不断减小
B.电势能一定先减小后增大
C.动能不断增大
D.动能保持不变
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科目:高中物理 来源: 题型:
如图所示,质量m1=3 kg的平板小车B在光滑水平面上以v1=1 m/s的速度向左匀速运动.当t=0时,质量m2=2kg的小铁块A以v2=3m/s的速度水平向右滑上小车,A与小车间的动摩擦因数为μ=0.2.若A最终没有滑出小车,取水平向右为正方向,g=10m/s2.
求:(1)A在小车上停止运动时小车的速度大小
(2)小车至少多长
(3)在图乙所示的坐标纸中画出1.5 s内小车B运动的速度与时间图像.
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