练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    6．回旋加速器的工作原理示意图如图所示，置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过狭缝的时间可忽略，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，高频交变电流频率为f，加速电压为U，若A处粒子源产生的质子质量为m，电荷量为+q，在加速器中被加速，且加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响，则下列说法正确的是（　　）
    A．质子被加速后的最大速度不可能超过2πRf
    B．质子离开回旋加速器时的最大动能与加速度电压U成正比
    C．质子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为2：1
    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α粒子加速

    分析 回旋加速器运用电场加速磁场偏转来加速粒子，根据洛伦兹力提供向心力可以求出粒子的最大速度，从而求出最大动能．在加速粒子的过程中，电场的变化周期与粒子在磁场中运动的周期相等．

    解答 解：A、质子出回旋加速器的速度最大，此时的半径为R，则v=$\frac{2πR}{T}$=2πRf．所以最大速度不超过2πfR．故A正确．
    B、根据qvB=m$\frac{{v}^{2}}{R}$，知v=$\frac{qBR}{m}$，则最大动能EKm=$\frac{1}{2}$mv2=$\frac{{q}^{2}{B}^{2}{R}^{2}}{2m}$．与加速的电压无关．故B错误．
    C、粒子在加速电场中做匀加速运动，在磁场中做匀速圆周运动，根据v=$\sqrt{2ax}$知，质子第二次和第一次经过D形盒狭缝的速度比为$\sqrt{2}$：1，
    根据r=$\frac{mv}{qB}$，则半径比为$\sqrt{2}$：1．故C错误．
    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=$\frac{2πm}{qB}$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：A．

    点评 解决本题的关键知道回旋加速器电场和磁场的作用，知道最大动能与什么因素有关，以及知道粒子在磁场中运动的周期与电场的变化的周期相等．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    16．已知地球质量是M，半径是R，表面重力加速度为g，试计算地球表面的第一宇宙速度．（万有引力常量为G）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    17．为确定爱因斯坦的质能方程△E=△mc2的正确性，设计了如下实验：用动能为E1=0.60MeV的质子轰击静止的锂核${\;}_{3}^{7}$Li，生成两个α粒子，测得两个α粒子的动能之和为E2=19.7MeV，已知质子、α粒子、锂粒子的质量分别取mp=1.0073u、mα=4.0015u、mLi=7.0160u，求：
    ①写出该反应方程${\;}_{1}^{1}$H+${\;}_{3}^{7}$Li→2${\;}_{2}^{4}$He．
    ②△E=18.90945 MeV，△mc2=18.90945 MeV．（1u=1.6606×10-27㎏）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    14．如图所示，其中不表示交变电流的是（　　）
    A．B．
    C．D．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    1．如图所示，某区域电场线左右对称分部，M，N为对称轴上的两点，那么（　　）
    A．M点的电势等于N点的电势
    B．M点的场强一定大于N点的场强
    C．质子在M点的电势能比在N点的电势能大
    D．将电子从M点移动到N点，电场力做正功

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    11．将一个质量为1kg的小球竖直向上抛出，最终落回抛出点，运动过程中所受阻力大小恒定，方向与运动方向相反，该过程的v-t图象如图所示，g取10m/s2．下列说法中正确的是（　　）
    A．小球重力与阻力之比为5：1
    B．小球上升与下落所用时间相等
    C．小球上升过程，受到向下的空气阻力，处于失重状态
    D．小球下落过程，受到向上的空气阻力，处于超重状态

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    18．一辆汽车从静止开始匀加速直线开出，然后保持匀速直线运动，最后做匀减速直线运动，直到停止，表给出了不同时刻汽车的速度，根据表格可知（　　）
    时刻/s1235679.510.5
    速度/（m•s-1）36912121293
    A．汽车在t=5s时刻开始做匀速直线运动
    B．汽车匀速运动的时间为5s
    C．汽车从开始运动直到停止的过程中的平均速度大小约8.73m/s
    D．汽车加速段的平均速度小于减速段的平均速度

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    15．如图所示，R1为定值电阻，R2是负温度系数电阻的热敏电阻，L为小灯泡，当温度下降时，（　　）
    A．R1两端的电压增大B．电流表的示数变小
    C．小灯泡的亮度变强D．小灯泡的亮度变弱

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    16．如图所示，横截面为等腰直角三角形ABC的棱镜，一束光从AB面射入，且光在AB面入射角的正弦值为$\frac{\sqrt{3}}{3}$，此光恰好在AC面上发生全反射，则该棱镜的折射率（　　）
    A．$\frac{2\sqrt{2}}{3}$B．$\frac{2\sqrt{3}}{3}$C．$\sqrt{2}$D．$\sqrt{3}$

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案