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劳伦斯和利文斯设计出回旋加速器,工作原理示意图如图30-3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,高频交流电频率为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∶1

D.不改变磁感应强度B和交流电频率f,该回旋加速器电能用于α粒子(含两个质子,两个中子)加速


解析:粒子被加速后的最大速度受到D形盒半径R的制约,因v=2πRf,A正确;粒子离开回旋加速器的最大动能Ekmmv2m×4π2R2f2=2mπ2R2f2,与加速电压U无关,B错误;根据RUqmv,2Uqmv,得质子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为∶1,C正确;因回旋加速器的最大动能Ekm=2mπ2R2f2mRf均有关,D错误.

答案:AC

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科目:高中物理 来源: 题型:


下列说法中正确的是(  )

A.每种金属都有确定的电阻率,电阻率不随温度变化

B.导体材料的电阻率与其粗细长短无关

C.一般金属的电阻率都随温度升高而降低

D.测电阻率时为了提高精度,通过导线的电流要足够大,而且要等到稳定一段时间后才可读数

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某同学对纽扣锂电池的特性进行了实验探究.该类电池的内阻约为1~5 kΩ,电动势标称值为3 V.现有以下实验器材:

A.电压表V1:量程3 V,内阻约20 kΩ

B.电压表V2:量程6 V,内阻约10 kΩ

C.定值电阻1 kΩ

D.定值电阻20 kΩ

E.滑动变阻器一只(0~50 kΩ),待测纽扣锂电池,电键,导线若干.

图27-10

(1)实验原理见图27-10甲,请选择合适的实验器材,在图中的小虚线框里标出所选取的器材编号.

(2)该同学测量出路端电压U和干路电流I,作出U­I曲线见图27-10乙,可知电池的短路电流是________mA,电动势是________V,内阻为________kΩ.

(3)当路端电压为1.5 V时,负载消耗的电功率为________mW.

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在光滑绝缘水平面上,一轻绳拉着一个带电小球绕竖直方向的轴O在匀强磁场中做逆时针方向的匀速圆周运动,磁场方向竖直向下,且范围足够大,其俯视图如图29-3所示,若小球运动到某点时,绳子突然断开,则关于绳子断开后,对小球可能的运动情况的判断正确的是(  )

A.小球仍做逆时针方向的匀速圆周运动,但半径减小

B.小球仍做逆时针方向的匀速圆周运动,半径不变

C.小球做顺时针方向的匀速圆周运动,半径不变

D.小球做顺时针方向的匀速圆周运动,半径减小

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如图29-14所示,无重力空间中有一恒定的匀强磁场,磁感应强度的方向垂直于xOy平面向外、大小为B,沿x轴放置一个垂直于xOy平面的较大的荧光屏,P点位于荧光屏上,在y轴上的A点放置一放射源,可以不断地沿平面内的不同方向以大小不等的速度放射出质量为m、电荷量为+q的同种粒子,这些粒子打到荧光屏上能在屏上形成一条亮线,P点处在亮线上,已知OAOPl,求:

(1)若能打到P点,则粒子速度的最小值为多少?

(2)若能打到P点,则粒子在磁场中运动的最长时间为多少?

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如图30-8所示,足够长的光滑三角形绝缘槽,与水平面的夹角分别为αβ(αβ),

图30-8

加垂直于纸面向里的磁场.分别将质量相等,带等量正、负电荷的小球ab依次从两斜面的顶端由静止释放,关于两球在槽上运动的说法正确的是(  )

A.在槽上,ab两球都做匀加速直线运动,且aaab

B.在槽上,ab两球都做变加速运动,但总有aaab

C.ab两球沿直线运动的最大位移sasb

D.ab两球沿槽运动的时间为tatb,则tatb

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图31-1

如图31-1,一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内,线框在长直导线右侧,且其长边与长直导线平行.已知在t=0到tt1的时间间隔内,直导线中电流i发生某种变化,而线框中的感应电流总是沿顺时针方向;线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右.设电流i正方向与图中箭头所示方向相同,则i随时间t变化的图线可能是图31-2中的(  )

 

A          B       C           D

图31-2

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如图32-4甲所示,在竖直向上的磁场中,水平放置一个单匝金属圆线圈,线圈所围面积为0.1 m2,线圈电阻为1 Ω,磁场的磁感应强度大小B随时间t的变化规律如图32-4乙所示,规定从上往下看顺时针方向为线圈中感应电流i的正方向.则(  )

     

甲                         乙

图32-4

A.0~5 s内i的最大值为0.1 A

B.第4 s末i的方向为正方向

C.第3 s内线圈的发热功率最大

D.3~5 s内线圈有扩张的趋势

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如图35-11所示,理想变压器原、副线圈的匝数比是10∶1,原线圈输入交变电压u=100sin50πt(V),在副线圈中串接有理想电流表和定值电阻R,电容器并联在电阻R两端,电阻阻值R=10 Ω,关于电路分析,下列说法中正确的是(  )

A.电流表示数是1 A

B.电流表示数是 A

C.电阻R消耗的电功率为10 W

D.电容器的耐压值至少是10 V

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