题目内容

【题目】1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有极窄的空隙，离子在空隙中运动时间可以忽略。下列说法正确的是（ ）

A. 离子由加速器的中心附近进入加速器

B. 离子从磁场中获得能量

C. 加速电压越大，粒子的最大速度越大

D. 离子能够被持续加速的条件是电场的周期等于它在磁场中运动的周期

【答案】AD

【解析】A、要加速次数最多最终能量最大，则被加速离子只能由加速器的中心附近进入加速器，而从边缘离开加速器，故A正确. 由于洛伦兹力并不做功，而离子通过电场时有，故离子是从电场中获得能量，故B错误.C、离子最后从磁场中离开，根据，得,知离子离开回旋加速器的最大速度与加速电压无关，与磁感应强度的大小和D形盒的半径有关．故C错误．D、回旋加速器中，离子在磁场中每转半圈需要电场改变一次方向，则做圆周运动的周期与交变电场的周期相同才能保证持续加速,故D正确.故选AD.

练习册系列答案
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【题目】(1)如图甲所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为5 cm，如果g＝10 m/s2，那么：

①照相机的闪光频率是________Hz

②小球输出的初速度的大小是________m/s

③小球经过B点时的速度大小是________m/s

(2)某同学获得了如图乙所示的平抛运动的轨迹，并在图上建立了直角坐标系，坐标原点O为小球的抛出点．若在轨迹上任取一点，测得坐标为(x，y)，则还可以利用图象求出小球抛出时的初速度v0＝___

【题目】质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具,它的构造原理如图所示,离子源S产生的各种不同正离子束(速度可看为零),经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场,到达记录它的照相底片P上,设离子在P上的位置到入口处S1的距离为x,可以判断 (　　)

A. 若离子束是同位素,则x越大,离子质量越大

B. 若离子束是同位素,则x越大,离子质量越小

C. 只要x相同,则离子质量一定相同

D. 只要x相同,则离子的比荷一定相同

【题目】如图所示，在光滑水平面上，质量为m=4kg的物块左侧压缩一个劲度系数为k=32N/m的轻质弹簧，弹簧与物块未拴接。物块与左侧竖直墙壁用细线拴接，使物块静止在O点，在水平面A点与一顺时针匀速转动且倾角θ=37°的传送带平滑连接，已知xOA=0.25m，传送带顶端为B点，LAB=2m，物块与传送带间动摩擦因数μ=0.5。现剪断细线同时给物块施加一个初始时刻为零的变力F，使物块从O点到B点做加速度大小恒定的加速运动。物块运动到A点时弹簧恰好恢复原长，运动到B点时撤去力F，物块沿平行AB方向抛出，C为运动的最高点。传送带转轮半径远小于LAB，不计空气阻力，已知重力加速度g=10m/s2。

(1)求物块从B点运动到C点，竖直位移与水平位移的比值；

(2)若传送带速度大小为5m/s，求物块与传送带间由于摩擦产生的热量；

(3)若传送带匀速顺时针转动的速度大小为v，且v的取值范围为2m/sv3m/s，物块由O点到B点的过程中力F做的功与传送带速度大小v的函数关系。

【题目】一物体悬挂在细绳下端，由初速度为0开始沿竖直方向向下运动。运动过程中，物体的机械能E与位移s的关系图象如图所示，其中0→s1过程的图象为曲线，s1→s2过程的图象为直线，则下列说法正确的是（ ）

A. 0→s1过程中物体所受拉力一定是变力，且不断减小

B. s1→s2过程中物体一定做匀减速直线运动

C. s1→s2过程中物体所受合力的功率一定逐渐减小

D. 0→s1过程中物体的动能先增大后减小

【题目】如图所示，质量不同的可视为质点的甲、乙两小球，甲从竖直固定的1/4光滑圆弧轨道顶端由静止滑下，轨道半径为R，圆弧底端切线水平，乙从高为R的光滑斜面顶端由静止滑下．下列判断正确的是( )

A. 两小球到达底端时速度大小相同

B. 两小球到达底端时动能相同

C. 两小球由静止运动到底端的过程中重力做功相同

D. 两小球到达底端时，甲小球重力做功的瞬时功率小于乙小球重力做功的瞬时功率

【题目】如图甲所示，平行长直导轨MN、PQ水平放置，两导轨间距L=0.5m，导轨左端M、P间接有一定值电阻，导体棒ab质量m=0.2kg，与导轨间的动摩擦因数μ=0.1，导体棒垂直于导轨放在距离左端d=1m处，导轨和导体棒始终接触良好，电阻均忽略不计。整个装置处在范围足够大的匀强磁场中，t=0时刻，磁场方向竖直向下，此后，磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示，在0~3s内导体棒被固定，3s后释放导体棒，t=1s时棒所受到的安培力F1=0.05N。不计感应电流磁场的影响，取重力加速度g=10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

（1）求定值电阻的阻值R；

（2）若t=4s时，突然使ab棒获得向右的速度v=20m/s，求此时导体棒的加速度大小a。

【题目】如图所示为某一工作车间的传送装置，已知传送装置与水平面夹角为37°，传送带以10m/s的速率顺时针运转。某时刻在传送带上端A处无初速度的轻轻放上一质量为1kg的小铁块（可视为质点），铁块与传送带间的动摩擦因数为0.5，传送带A到B的总长度为16m，其中，则在小铁块从A运动到B的过程中（ ）

A. 小铁块从A到B运动的总时间为2s

B. 小铁块对皮带做的总功为0

C. 小铁块与传送带相对位移为4m

D. 小铁块与皮带之间因摩擦生热而产生的内能为20J

【题目】一个沿x轴方向分布的电场的场强与坐标x关系图像如图所示，仅在的区间有电场，场强方向不同，大小均为E0，规定+x轴方向为正方向，x=0处电势为零，一个质量为m、电荷量为+q的带点粒子只在电场力作用下，以x=0为中心，沿x轴方向做周期性运动，其动能与电势能之和为P。

（1）画出x轴上电势分布的图像，要求标出最高电势；

（2）确定粒子的运动区间；

（3）一个周期内粒子在x>0区域内的运动时间；

（4）P必须满足的取值范围。

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