[题目]美国物理学家劳伦斯于1932年发明的回旋加速器.应用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点.能使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量.使人类在获得较高能量带电粒子方面前进了一大步.图为一种改进后的回旋加速器示意图.其中盒缝间的加速电场场强恒定.且被限制在A.C板间.带电粒子从P0处以速度v0沿电场线方向射入加速电场.经加速后再进入D型题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】美国物理学家劳伦斯于1932年发明的回旋加速器，应用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点，能使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量，使人类在获得较高能量带电粒子方面前进了一大步。图为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强恒定，且被限制在A、C板间，带电粒子从P0处以速度v0沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D型盒中的匀强磁场做匀速圆周运动。对于这种改进后的回旋加速器，下列说法正确的是(　　)

A．带电粒子每运动一周被加速两次

B．带电粒子每运动一周P1P2＝P2P3

C．加速粒子的最大速度与D形盒的尺寸有关

D．加速电场方向需要做周期性的变化

【答案】C

【解析】

试题分析：因加速电场被限制在AC板之间，故可知，粒子在运动过程中，只有在AC板间时才被加速，即每运动一周加速一次，所以选项A正确；根据牛顿第二定律可知，故可知，同理，根据动能定理可知，故可知选项B错误；粒子的最大速度，故可知选项C正确；因每次粒子在电场中的运动方向一样，故电场方向无需变化，所以选项D错误；

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a．用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB ．
b．调整气垫导轨，使导轨处于水平．
c．在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上．
d．用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1 ．
e．按下电钮放开卡销，同时使记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作．当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2 ．
①实验中还应测量的物理量及其符号是．
②作用前A、B两滑块质量与速度乘积之和为；作用后A、B两滑块质量与速度乘积之和为．
③作用前、后A、B两滑块质量与速度乘积之和并不完全此昂等，产生误差的原因有，（至少答出两点）

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（）小铁块从轨道末端飞出时的速度__________．

（）若轨道粗糙，现提供的实验测量工具只有天平和直尺，为求小铁块下滑过程中克服摩擦力所做的功，在已测得和后，还需要测量的物理量有__________（简要说明实验中所要测的物理量，并用字母表示）小铁块下滑过程克服摩擦力所做功的表达式为__________．（用已知条件及所测物理量的符号表示）

（）若在竖直木板上固定一张坐标纸（如图乙所示），并建立直角坐标系，使坐标原点与轨道槽口末端重合，轴与重垂线重合，轴水平．实验中使小铁块每次都从固定挡板处由静止释放并沿轨道水平抛出．依次下移水平挡板的位置．分别得到小铁块在水平挡板上的多个落点，在坐标纸上标出相应的点迹，再用平滑曲线将这些点迹连成小铁块的运动轨迹．在轨迹上取一些汤河口得到相应的坐标（、）、（、）（、）……．利用这些数据，在以为纵轴、为横轴的平面直角坐标系中做出的图线，可得到一条过原点的直线，测得该直线的斜率为，则小的块从轨道末端飞出的速度__________．（用字母、表示）

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