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【题目】如图甲所示是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图,其核心部分是两个D形金属盒.在加速带电粒子时,两金属盒置于匀强磁场中,两盒分别与高频电源相连.带电粒子在磁场中运动的动能Ek随时间t的变化规律如图乙所示,忽略带电粒子在电场中的加速时间,则下列判断正确的是 ( )

A.Ek– t图中应有t4– t3= t3– t2= t2– t1

B.高频电源的变化周期应该等于tx– tx1

C.粒子加速次数越多,粒子最大动能一定越大

D.要想粒子获得的最大动能增大,可增加D形盒的半径

【答案】AD

【解析】

根据周期公式知,粒子的回旋的周期不变,与粒子的速度无关,所以t4-t3=t3-t2=t2-t1.故A正确.交流电源的周期必须和粒子在磁场中运动的周期一致,故电源的变化周期应该等于2tx-tx-1),故B错误;根据可得,则粒子的最大动能,与加速的次数无关,与D形盒的半径以及磁感应强度有关.故C错误,D正确.故选AD

练习册系列答案
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【题目】如图 2 所示用粗铁丝弯成半圆环半圆环最高点 B 处固定一个小滑轮小圆环 A 用细绳 吊着一个质量为 m 的物块并套在半圆环上细绳另一端跨过小滑轮用力 F 拉动使 A 缓慢 向上移动(不计一切摩擦绳子不可伸长)。则在物块移动过程中关于拉力 F 和铁丝对 A 的支持力 N,以下说法正确的是:(

A. F 变大 B. N 变大 C. F 变小 D. N 变小

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【题目】如图所示为四旋翼无人机,它是能够垂直起降,能以多种姿态飞行(如悬停、前飞、侧飞和倒飞等)的小型遥控飞行器,目前得到越来越广泛的应用.若一架质量m2kg的无人机,运动过程中所受空气阻力大小恒为f4Ng10 m/s2

(1)无人机在地面上从静止开始,以最大升力竖直向上起飞,若在t5 s时离地面的高度h75 m,求无人机动力系统所能提供的最大升力F

(2)当无人机悬停在空中某一高度时,由于动力设备故障,无人机突然失去升力从静止开始坠落,已知无人机坠落到地面时的速度v40 m/s,求无人机悬停时距离地面的高度H

(3)若无人机悬停时距离地面的高度h50 m,在无人机突然失去升力后的坠落过程中,在遥控设备的干预下,动力设备重新启动提供向上的最大升力F32 N.为保证无人机安全着地,求无人机从开始坠落到恢复升力的最长时间t1

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【题目】如下图甲所示,R为电阻箱(099.9 Ω),置于阻值最大位置,Rx为未知电阻,(1)断开S2,闭合S1,逐次减小电阻箱的阻值,得到一组RI值,并依据RI值作出了如图乙所示的图线,(2)断开S2,闭合S1,当R调至某一位置时,电流表的示数I11.0 A;保持电阻箱的位置不变,断开S1,闭合S2,此时的电流表的示数为I20.8 A,据以上数据可知电源内阻为_______Ω, Rx的阻值为为_________Ω

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【题目】图示电路中R112 ΩR26 Ω,滑动变阻器R3上标有“20 Ω 2 A”字样理想电压表的量程有03 V015 V两挡理想电流表的量程有00.6 A03 A两挡.闭合开关S将滑片P从最左端向右移动到某位置时电压表、电流表示数分别为2.5 V0.3 A;继续向右移动滑片P至另一位置电压表指针指在满偏的电流表指针指在满偏的.求:

(1) 此时电流表的示数.

(2) 电源的电动势.

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【题目】如图所示,直线y=xy轴之间有垂直于xOy平面向外的匀强磁场区域Ⅱ,直线x=dy=x间有沿y轴负方向的匀强电场,电场强度E=3×105V/m,另有一半径R=m的圆形匀强磁场区域I,磁感应强度B1=0.9T,方向垂直坐标平面向外,该圆与直线x=dx轴均相切,且与x轴相切于S点。一带负电的粒子从S点沿y轴的正方向以速度v0进入圆形磁场区域I,经过一段时间进入匀强磁场区域Ⅱ,且第一次进入匀强磁场区域Ⅱ时的速度方向与直线y=x垂直。粒子速度大小,粒子的比荷为,粒子重力不计。已知sin37°=0.6cos37°=0.8,求:

(1)粒子在圆形匀强磁场区域工中做圆周运动的半径大小;

(2)坐标d的值;

(3)要使粒子能运动到x轴的负半轴,则匀强磁场区域的磁感应强度B2应满足的条件。

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【题目】如图所示,在倾角为θ =30°的斜面上,固定一宽L=0.25 m的平行光滑金属导轨,在导轨上端接入电源和滑动变阻器R电源电动势E=12 V、内阻r =1 Ω,一质量m =20 g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好整个装置处于磁感应强度B=0.80 T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场中(导轨与金属棒的电阻不计)g10 m/s2,要保持金属棒在导轨上静止,求:

1)金属棒所受到的安培力的大小;

2)通过金属棒的电流的大小;

3)滑动变阻器R接入电路中的阻值

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【题目】MN是某电场中一条电场线上的两点,若在M点释放一个初速度为零的电子,电子仅受电场力作用,并沿电场线由M点运动到N点,其电势能随位移变化的关系如图所示,则下列说法正确的是(

A.电子在N点的动能小于在M点的动能

B.该电场有可能是匀强电场

C.该电子运动的加速度越来越小

D.电子运动的轨迹为曲线

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【题目】某实验小组用如图所示装置“探究加速度与物体受力的关系”,已知重力加速度为g,打点计时器所接的交流电的频率为50Hz,滑轮足够光滑,力传感器可测出轻绳中的拉力大小。实验步骤如下:

①按图所示,安装好实验器材,但不挂砝码盘;

②垫高长木板右侧,轻推小车后,使小车能沿长木板向下匀速运动;

③挂上砝码盘,调节木板左侧定滑轮,使牵引动滑轮的细线与木板平行;

④砝码盘中放入砝码,先通电,再放车,由打出的纸带求出小车的加速度并记录传感器示数;

⑤改变砝码盘中砝码的质量,重复步骤④,求得小车在不同合力作用下的加速度。

根据以上实验过程,回答以下问题:

1)对于上述实验,下列说法正确的是_______

A.必须要测出砝码和砝码盘的总质量

B.传感器的示数等于小车受到的合力

C.小车向左加速时,砝码处于失重状态

D.砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量

2)如图(甲)是在实验中得到的一条纸带,相邻计数点间还有四个计时点没有画出,如图(乙)是以传感器的示数F为横坐标,加速度a为纵坐标,画出的aF图象。

①小车的加速度大小为_______m/s2;打下计数点2时,小车的速度大小为_______m/s(结果保留两位有效数字)。

②若实验过程中,交流电的实际频率比50Hz稍大一些,则①中计算所得的小车加速度应比小车的实际加速度_____(选填“大”或“小”)。

③分析(乙)图时,该小组用量角器测得图线与横坐标的夹角为θ,通过计算式求得图线的斜率为k,则小车的质量为_______

A B C D

3)本实验中,随着砝码质量的增加,测得的小车加速度也会增加,当砝码和砝码盘的质量远大于小车的质量时,小车的加速度大小约为_______

A2g B1.5g Cg D0.5g

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