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    17．回旋加速器工作原理示意图如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，两盒间的狭缝很小，粒子穿过的时间可忽略，它们接在电压为U、频率为f的交流电源上，若A处粒子源产生的质子在加速器中被加速，下列说法正确的是（　　）
    A．若只增大交流电压U，则质子获得的最大动能增大
    B．若只增大交流电压U，则质子在回旋加速器中运行时间会变短
    C．若磁感应强度B增大，交流电频率f必须适当增大才能正常工作
    D．不改变磁感应强度B和交流电频率f，该回旋加速器也能用于加速α粒子

    分析 回旋加速器粒子在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等，当粒子从D形盒中出来时，速度最大，此时运动的半径等于D形盒的半径，再推导出动能表达式，从而即可不解．

    解答 解：A、当粒子从D形盒中出来时速度最大，根据qvmB=m$\frac{{v}_{m}^{2}}{R}$，得vm=$\frac{qBR}{m}$，那么质子获得的最大动能EKm=$\frac{{q}^{2}{B}^{2}{R}^{2}}{2m}$，则最大动能与交流电压U无关．故A错误．
        B、根据T=$\frac{2πm}{Bq}$，若只增大交变电压U，不会改变质子在回旋加速器中运行的周期，但加速次数减少，则运行时间也会变短．故B正确．
        C、根据T=$\frac{2πm}{Bq}$，若磁感应强度B增大，那么T会减小，只有当交流电频率f必须适当增大才能正常工作．故C正确．
        D、带电粒子在磁场中运动的周期与加速电场的周期相等，根据T=$\frac{2πm}{Bq}$知，换用α粒子，粒子的比荷变化，周期变化，回旋加速器需改变交流电的频率才能加速α粒子．故D错误．
    故选：BC．

    点评 解决本题的关键知道当粒子从D形盒中出来时，速度最大，从而得出最大动能的表达式，以及知道回旋加速器粒子在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    5．在如图所示的电路中，电源电动势E=10V，内阻r未知，R1是阻值为9Ω的定值电阻，R2是由某金属氧化物制成的导体棒，可视为非纯电阻，实验证明通过R2的电流I和它两端电压U遵循I=0.1U3的规律．闭合开关S后，理想电流表的示数为0.8A．求：
    （1）R1、R2消耗的电功率P1、P2
    （2）电源的内阻r．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    8．物理课上老师拿出了如图所示的一套实验装置问同学们可以用来完成高中物理中的哪些学生实验，下面是甲、乙、丙三位同学的不同构想．

    （1）甲同学用图1此装置来完成《探究加速度与力、质量的关系》的实验．
    ①要完成该实验，下列做法正确的是AC（填字母代号）
    A．调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行
    B．实验时，应让小车尽量的靠近打点计时器，且应先放开小车再接通打点计时器的电源
    C．在调节木板倾斜度平衡小车受到的摩擦力时，不应将钩码通过定滑轮拴在小车上
    D．通过增减小车上的砝码改变小车质量时，需要重新调节木板倾斜度
    ②设钩码的总质量为m，小车和砝码的总质量为M，实验中要进行m和M的选取，以下最合理的一组是：C
    A．M=200g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
    B．M=200g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
    C．M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
    D．M=400g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
    （2）乙同学用该装置来完成《探究绳的拉力做功与小车动能变化的关系》的实验．
    平衡摩擦力后，当他用多个钩码牵引小车时，发现小车运动过快，致使打出的纸带上点数较少，难以选到合适的点来计算小车的速度，在保证所挂钩码数目不变的条件下，请你利用本实验的器材提出一个解决办法：在小车上加适量钩码．
    （3）丙同学用该装置来完成《验证机械能守恒定律》的实验．
    ①实验中得到了一条纸带如图2所示，选择点迹清晰且便于测量的连续7个点（标号0～6），测出0到1、2、3、4、5、6点的距离分别为d1、d2、d3、d4、d5、d6，打点周期为T．则打下点2时小车的速度v2=$\frac{{d}_{3}-{d}_{1}}{2T}$；若测得小车的质量为M、钩码的总质量为m，打下点1和点5时小车的速度分别用v1、v5表示，已知重力加速度为g，若不计一切阻力，则验证点1与点5间系统的机械能守恒的关系式可表示为$mg（{d}_{5}-{d}_{1}）=\frac{1}{2}（M+m）（{v}_{5}^{2}-{v}_{1}^{2}）$（用相关的字母表示）．
    ②下列有关三位同学都用以上装置分别完成各自的实验中你认为正确的是：CD
    A．实验中甲必须用天平测出小车的质量，乙、丙不需要测出小车的质量
    B．实验中甲、乙必须将长木板垫起一定角度以平衡摩擦力，丙不需要平衡摩擦力
    C．实验中甲、乙、丙都要满足钩码的质量要远远小于小车的质量
    D．实验中甲、乙、丙都要先接通电源，再放开小车，且小车要尽量靠近打点计时器．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    5．在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系时，采用如图甲所示的实验装置，小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘中的砝码质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计数器打上的点计算出：
    （1）当m与M的大小关系满足m＜＜M时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力．
    （2）一组同学在先保持盘及盘中的砝码质量一定，探究做加速度与质量的关系，以下做法正确的是：BC
    A．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上
    B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力
    C．实验时，要保证绳和纸带均与木板平行以减小误差
    D．小车运动的加速度可用天平测出m以及小车质量M，直接用公式 a=mg/M求出．
    （3）乙图为本实验中接在50Hz的低压交流电上的打点计时器，在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带，图中所示的是每打5个点所取的计数点，但第3个计数点没有画出，设计数点1和2间距为S1，计数点4和5间距为S4由图数据可得计算加速度的表达式是$a=\frac{{s}_{4}-{s}_{1}}{3{T}^{2}}$：该物体的加速度为0.74m/s2；（所有结果均保留两位有效数字）

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    12．如图 （a）为某同学设计的“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验装置简图，A为小车，B为电火花打点计时器，C为装有砝码的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板．在实验中近似认为细线对小车拉力F的大小等于砝码和小桶的总重力，小车运动加速度a可用纸带上的点求得．
    （1）实验过程中，电火花打点计时器应接在交流（选填“直流”或“交流”）电源上．调整定滑轮的高度，使细线与木板平行．
    （2）图（b）是实验中获取的一条纸带的一部分，电火花打点计时器的电源频率为50Hz，其中0、1、2、3、4是计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示，打“3”计数点时小车的速度大小为0.26m/s，由纸带求出小车的加速度的大小a=0.50m/s2．（计算结果均保留2位有效数字）
    （3）在“探究加速度与合外力的关系”时，保持小车的质量不变，改变小桶中砝码的质量，当时小桶及桶中砝码重力近似等于小车所受拉力；该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F关系图线如图（c）所示，该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因为平衡摩擦力过度．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    2．关于力的合成与分解，下列说法正确的是（　　）
    ①分力一定时，合力大小随两力夹角增大而减小
    ②合力的大小可能小于分力中最小者
    ③一个力在分解的时候只能分解为两个分力
    ④力的合成只有唯一解．
    A．①②③B．①②④C．②③④D．①③④

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    9．将重物竖直提起，先是从静止开始匀加速上升，紧接着匀速上升．如果前后两过程的运动时间相同，不计空气阻力，则以下说法正确是（　　）
    A．加速过程中拉力的功比匀速过程中拉力的功大
    B．匀速过程中拉力的功比加速过程中拉力的功多
    C．两过程中拉力的功一样多
    D．上述三种情况都有可能

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    6．在汽车车顶用细线悬挂一小球，当汽车做匀变速直线运动时，悬线将与竖直方向成某一固定角度，如图所示．若在汽车底板上还有一个跟其相对静止的物体m，则关于汽车的运动情况和物体m的受力情况，正确的说法是（　　）
    A．汽车可能向右做匀加速运动
    B．汽车可能向左做匀减速运动
    C．m除受到重力和底板的支持力作用外，还一定受到向有的摩擦力作用
    D．m除受到重力和底板的支持力作用外，还可能受到向左的摩擦力作用

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    7．如图所示，一个倾角为θ=30°，长度为L=10m的斜面固定在水平地面上，将一个质量m=1kg的小滑块放在斜面上，向下轻轻一推，它刚好能匀速下滑，如果用大小为F=20N的力，平行于斜面向上拉物体，让物体从斜面底端由静止开始运动．g取10m/s2
    （1）小滑块与斜面间的动摩擦因数μ；
    （2）若力F一直作用在小滑块上，则小滑块到达斜面顶端时的速度大小；
    （3）要使小滑块能够到达斜面顶端，力F作用的时间至少多长．

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