[题目]粒子回旋加速器的工作原理如图所示.置于真空中的D型金属盒的半径为R.两金属盒间的狭缝很小.磁感应强度为B的匀强磁场与金属盒盒面垂直.高频率交流电的频率为f.加速器的电压为U.若中心粒子源处产生的质子质量为m.电荷量为+e.在加速器中被加速.不考虑相对论效应.则下列说法正确是 A. 质子被加速后的最大速度不能超过2πRfB. 加速的质子获得的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】粒子回旋加速器的工作原理如图所示，置于真空中的D型金属盒的半径为R，两金属盒间的狭缝很小，磁感应强度为B的匀强磁场与金属盒盒面垂直，高频率交流电的频率为f，加速器的电压为U，若中心粒子源处产生的质子质量为m，电荷量为+e，在加速器中被加速。不考虑相对论效应，则下列说法正确是

A. 质子被加速后的最大速度不能超过2πRf

B. 加速的质子获得的最大动能随加速电场U增大而增大

C. 质子第二次和第一次经过D型盒间狭缝后轨道半径之比为

D. 不改变磁感应强度B和交流电的频率f，该加速器也可加速粒子

【答案】AC

【解析】

试题质子在回旋加速器中被加速，需要满足质子做圆周运动的周期与交变电压的周期相等，质子的最大动能由D型盒的半径R决定，故B错误；由半径公式可知质子的最大速度，且满足周期，可得最大速度，故A正确；质子在电场中加速，根据动能定理，第一次通过狭缝有，第二次通过狭缝有，由两式可知，故C正确；质子的电荷数和质量数都是1，粒子（氦核）的电荷数为2，质量数为4，两种粒子的比荷并不相等，由周期公式可知两种粒子的周期也不相等，不改变磁感应强度B和交流电的频率f，则不满足粒子做圆周运动的周期与交流电的周期相等，该加速器就不能加速a粒子，故D错误。

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【题目】如图所示,两根平行长直金属轨道，固定在同一水平面内，问距为d，其左端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。一质量为m的导体棒ab垂直于轨道放置，且与两轨道接触良好，导体棒与轨道之间的动摩擦因数为。导体棒在水平向右、垂直于棒的恒力F作用下，从静止开始沿轨道运动距离l时，速度恰好达到最大（运动过程中导体棒始终与轨道保持垂直），设导体棒接入电路的电阻为r,轨道电阻不计，重力加速度大小为g，在这一过程中

A．流过电阻R的电荷量为

B．导体棒运动的平均速度为

C．恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于回路产生的电能

D．恒力F做的功与安培力做的功之和大于导体棒所增加的动能

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【题目】如图甲所示，两根间距L=1.0m，电阻不计的足够长平行金属导轨MN、PQ水平放置，一端与阻值R=3.0 Ω 的电阻相连，质量m=0.5kg、电阻为r=1.0 Ω 的导体棒ab在恒定外力F作用下由静止开始运动，己知导体棒与两根导轨间的滑动摩擦因数为 μ=0.2，整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场B中，导体棒运动过程中加速度a与速度v的关系如图乙所示（己知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2）。求：

（1）恒定外力F的大小；

（2）匀强磁场的磁感应强度B；

（3）若ab棒由静止开始运动距离为x=6m时，速度己达v=4m/s，求此过程中电阻R上产生的焦耳热Q。

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【题目】如图所示为用伏安法测定一个定值电阻的阻值的实验所需的器材实物图，器材规格如下：

A.待测电阻Rx(约 100 Ω)

B.直流电流表 A1 (量程 0～20 mA，内阻 50 Ω)

C.直流电流表 A2 (量程 0～0.6A，内阻 1.7 Ω)

D.直流电压表 V1(量程 0～3 V，内阻 5 kΩ)

E.直流电压表 V2(量程 0～6 V，内阻 10 kΩ)

F.直流电源(输出电压 6 V，内阻不计)

G.滑动变阻器(阻值范围 0～15 Ω，允许最大电流 1 A)

H.开关 1 个，导线若干

(1)、为减小实验误差，实验中测电流应该用__________（填“A1”或“A2”），测电压应该用（填“V1”或“V2”）。测量电路采用电流表_______________（填“内接法”或“外接法”）；滑动变阻器是采用__________接法(填“限流式”或“分压式”)。

(2)、根据器材规格及实验要求，在虚线框内画出实验原理图_________;

(3)、请用笔在本题的实物图上连线．把实验电路补充完整_______;

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【题目】恒定电流电路内各处电荷的分布是稳定的，任何位置的电荷都不可能越来越多或越来越少，此时导内的电场的分布和静电场的性质是一样的，电路内的电荷、电场的分布都不随时间改变，电流恒定.

（1）a. 写出图中经△t时间通过0、1、2，3的电量、、、满足的关系，并推导并联电路中干路电流和各支路电流、、之间的关系；

b. 研究将一定量电荷△q通过如图不同支路时电场力做功、、的关系并说明理由；由此进一步推导并联电路中各支路两端电压U1、U2、U3之间的关系；

c. 推导图中并联电路等效电阻R和各支路电阻R1、R2、R3的关系.

（2）定义电流密度j的大小为通过导体横截面电流强度I与导体横截面S的比值，设导体的电阻率为，导体内的电场强度为E，请推导电流密度j的大小和电场强度E的大小之间满足的关系式.

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【题目】如图所示，平面直角坐标系xoy被三条平行的分界线分为I、II、III、IV四个区域，每条分界线与x轴所夹30角，区域I、II分界线与y轴的交点坐标（0，l），区域I中有方向垂直纸面向里、大小为B的匀强磁场；区域 II宽度为d，其中有方向平行于分界线的匀强电场；区域III为真空区域；区域IV中有方向垂直纸面向外、大小为2B的匀强磁场．现有不计重力的两粒子，粒子l带正电，以速度大小v1从原点沿x轴正方向运动；粒子2带负电，以一定大小的速度从x轴正半轴一点A沿x轴负向与粒子1同时开始运动，两粒子恰在同一点垂直分界线进入区域II；随后粒子1以平行于x轴的方向进入区域III；粒子2以平行于y轴的方向进入区域III，最后两粒子均在第二次经过区城III、IV分界线时被引出．