题目内容
5．
欧洲强子对撞机在2010年初重新启动，并取得了将质子加速到1.18×1012 eV的阶段成果，为实现质子对撞打下了坚实的基础．静止的质子经过直线加速器加速后进入半径一定的环形加速器，在环形加速器中，质子每次经过位置A时都会被加速（如图甲所示）．当质子的速度达到要求后，再将它们分成两束引导到对撞轨道中，在对撞轨道中两束质子沿相反方向做匀速圆周运动，并最终实现对撞（如图乙所示）．质子是在磁场的作用下才得以做圆周运动的，且直线加速器的加速电压为U，质子的质量为m，电量大小为q．下列说法中正确的是（ ）| A． | 质子经直线加速器加速后，进入环形加速器的动能可能大于qU | |
| B． | 质子在环形加速器中运动时，轨道所处位置的磁场要减小 | |
| C． | 质子在对撞轨道中运动时，轨道所处位置的磁场要减小 | |
| D． | 质子在对撞轨道上发生对撞的过程中，两质子的动量守恒 |
分析 带电粒子在电场中被直线加速后，进入匀强磁场后做匀速圆周运动．由动能定理可以求出在直线加速器中获得的动能，粒子在环形加速器中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力由牛顿第二定律求出粒子的轨道半径，然后分析答题．
解答 解：A、质子在直线加速器中加速，由动能定理可知，质子进入环形加速器时的动能：EK=qU，故A错误；
B、质子在环形加速器中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，解得：B=$\frac{mv}{qr}$，质子在环形加速器中不断被加速，质子的速度v不断变大，而m、q、r都不变，因此磁感应强度B应变大，在对撞轨道中，m、q、r都不变，则B应保持不变，故BC错误；
D、质子在对撞轨道上发生对撞的过程中，两质子组成的系统动量守恒，故D正确；
故选：D．
点评 通过洛伦兹力提供向心力来导出半径公式与周期公式，再用动能定理得出粒子在电场中的加速公式，从而可推导出加速电压、磁感应强度、粒子的比荷及半径的关系．最终由控制变量来研究其它各量之间的具体关系．
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智趣寒假作业云南科技出版社系列答案
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18．
如图所示，轻质弹簧的一端固定在竖直板P上，另一端与静止放在光滑桌面上的物体A相连，A右边接一细线绕过光滑的定滑轮悬挂物体B，开始时用手托住B，让细线恰好拉直，然后由静止释放B，直到B获得最大速度，在此过程中（ ）
如图所示，轻质弹簧的一端固定在竖直板P上，另一端与静止放在光滑桌面上的物体A相连，A右边接一细线绕过光滑的定滑轮悬挂物体B，开始时用手托住B，让细线恰好拉直，然后由静止释放B，直到B获得最大速度，在此过程中（ ）| A． | 弹簧的弹性势能增大 | B． | 物体A的重力势能增大 | ||
| C． | 物体B的机械能不变 | D． | 物体A、B组成的系统的机械能不变 |
19．如图是甲乙两物体从同一地点沿同一方向运动的速度图线，则（ ）
| A． | 在t1时刻甲乙两物体相遇 | B． | 甲的加速度比乙大 | ||
| C． | 在t1时刻乙物体在前，甲物体在后 | D． | 在t2时刻甲乙两物体恰好相遇 |
13．
如图所示，甲、乙、丙、丁分别代表四辆车由同一地点沿同一方向同时开始做直线运动的位移图象和速度图象，则下列说法中正确的是（ ）
如图所示，甲、乙、丙、丁分别代表四辆车由同一地点沿同一方向同时开始做直线运动的位移图象和速度图象，则下列说法中正确的是（ ）| A． | 0～t1时间内，甲车的平均速度大于乙车的平均速度 | |
| B． | 0～t1时间内，丙车的平均速度大于丁车的平均速度 | |
| C． | t1时刻，丙车的加速度大于丁车的加速度 | |
| D． | t2时刻，乙车、丁车均开始反向运动 |
如图所示，长木板B在光滑的水平面上，质量为mA=10kg的货箱A放在木板B上，一根轻绳一端拴在货箱上，另一端拴在水平面上，绳绷紧时与水平面的夹角为θ=37°．现用F=80N的水平拉力恰能将木板B从货箱A下面匀速抽出，已知sin37°=0.6，cos 37°=0.8，g取10m/s2．求：
图甲为游乐园中“空中飞椅”的游戏设施．若将人和座椅看成一个质点，则可简化为如图乙所示的物理模型，其中P为处于水平面内的转盘，可绕竖直转轴OO′转动，设绳长l=10m，质点的质量m=60kg，转盘静止时质点与转轴之间的距离d=4.0m，转盘逐渐加速转动，经过一段时间后质点与转盘一起做匀速圆周运动，此时绳与竖直方向的夹角θ=37°（不计空气阻力及绳重，且绳不可伸长，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求质点与转盘一起做匀速圆周运动时，绳子拉力的大小为750N；转盘角速度的大小为$\frac{\sqrt{3}}{2}rad/s$．
17．
如图所示，电源电动势为E，内电阻为r，两电压表可看作是理想电表，当闭合开关，将滑动变阻器的触片由右端向左滑动时，下列说法中正确的是（ ）
如图所示，电源电动势为E，内电阻为r，两电压表可看作是理想电表，当闭合开关，将滑动变阻器的触片由右端向左滑动时，下列说法中正确的是（ ）| A． | 小灯泡L2变亮，V1表的读数变小 | B． | 小灯泡L1变亮，V2表的读数不变 | ||
| C． | 小灯泡L2变亮，V1表的读数变大 | D． | 小灯泡L1、L2均变暗 |
14．关于爱因斯坦狭义相对论的描述，下列说法正确的是（ ）
| A． | 在不同的惯性参考系中，真空中的光速都是相同的 | |
| B． | 时间的测量结果与物体相对观察者的运动状态无关 | |
| C． | 高速运动的物体，沿运动方向的长度会变长 | |
| D． | 对于确定的物体，无论运动速度由多大，物体的质量都不会改变 |
15．
某小水力发电站发电机输出的电压，先通过电站附近的升压变压器升压后，再用高压输电线路把电能输送到远处的降压变压器．降压后，再用线路接到各用户．图示为输电原理图，设发电机输出电压稳定且两变压器均为理想变压器，当用户用电量增大时（ ）
某小水力发电站发电机输出的电压，先通过电站附近的升压变压器升压后，再用高压输电线路把电能输送到远处的降压变压器．降压后，再用线路接到各用户．图示为输电原理图，设发电机输出电压稳定且两变压器均为理想变压器，当用户用电量增大时（ ）| A． | 压输电线路的电压损失变大 | |
| B． | 升压变压器的副线圈两端的电流变大 | |
| C． | 降压变压器的副线圈中的电流变大 | |
| D． | 用户获得的电压变大 |