[题目]劳伦斯和利文斯设计出回旋加速器.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� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】劳伦斯和利文斯设计出回旋加速器，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

D. 不改变磁感应强度B和交流电频率f该回旋加速器的最大动能不变

【答案】ACD

【解析】试题分析：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

金属盒最大半径为R，则质子被加速后输出时的最大加速半径为R，所以有，A正确；在磁场中运动时，洛伦兹力充当向心力，即根据，知，则最大动能，与加速的电压无关；据此可知，不改变磁感应强度B和交流电频率f，该回旋加速器的最大动能不变．故BD错误；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，根据知，质子第二次和第一次经过D形盒狭缝的速度比为，根据，则半径比为，故C正确．

练习册系列答案

①气体的温度升高多少；

②气体的内能增加多少？

【题目】如图所示，在光滑水平面内，虚线右侧存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，一正方形金属线框质量为n，电阻为R，边长为L，从虚线处进入磁场时开始计时，在外力作用下，线框由静止开始，以垂直于磁场变化的恒定加速度a进入磁场区域，t1时刻线框全部进入磁场，规定顺时针方向为感应电流I的正方向，外力大小为F，线框中电功率的瞬时值为P，通过导体横截面的电荷量为q，其中P-t和q-t图像均为抛物线，则这些量随时间变化的图像正确的是

A. B. C. D.

【题目】物体导电是由其中的自由电荷定向移动引起的，这些可以移动的自由电荷又叫载流子．金属导体的载流子是自由电子，现代广泛应用的半导体材料分为两大类：一类是N型半导体，它的载流子为电子；另一类是P型半导体，它的载流子为“空穴”，相当于带正电的粒子，如果把某种材料制成的长方体放在匀强磁场中，磁场方向如图所示，且与前后侧面垂直，长方体中通有方向水平向右的电流，设长方体的上下表面M、N的电势分别为φM和φN，则下列判断中正确的是（）

A. 如果是P型半导体，有φM＞φN

B. 如果是N型半导体，有φM＜φN

C. 如果是P型半导体，有φM＜φN

D. 如果是金属导体，有φM＜φN

【题目】如图所示，水平传送带AB长12 m，以v0=5 m/s的速度匀速运动，运动方向向右，另有一物体以v=10 m/s的速度滑上传送带的右端，它与传送带之间的动摩擦因数为0.5.(g=10 m/s2)

(1)通过计算说明物体能否到达左端A点？

(2)求物体在传送带上运动的时间．

【题目】下列说法中正确的是（　　）

A. 卢瑟福依据大多数α粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型

B. 处于基态的氢原子吸收一个光子跃迁到激发态，再向低能级跃迁时辐射光子的频率一定不大于入射光子的频率

C. 一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能因为这束光的强度太小

D. 铀（）经过多次αβ衰变形成稳定的铅的过程中，有6个中子转变成质子

E. 两个质量较轻的原子核聚变形成一个中等质量的原子核要发生质量亏损

【题目】如图甲所示，MN、PQ为间距L= 0.5m足够长的平行导轨，，导轨的电阻均不计.导轨平面与水平面间的夹角θ=37°，NQ间连接有一个R=4Ω的电阻.有一匀强磁场垂直于导轨平面且方向向上，磁感应强度为B0=1T.将一根质量为m=0.05kg有一定阻值的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上，且与导轨接触良好.现由静止释放金属棒，当金属棒滑行至cd处时达到稳定速度，已知在此过程中通过金属棒截面的电量q=0.2C，且金属棒的加速度a与速度v的关系如图乙所示，设金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行.(sin 37°= 0. 6， cos 37°= 0. 8)求：

(1)金属棒与导轨间的动摩擦因数μ；

(2)cd离NQ的距离s;

(3)金属棒滑行至cd处的过程中，电阻R上产生的热量；

(4)若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t= 0，从此时刻起，让磁感应强度逐渐减小，为使金属棒中不产生感应电流，则磁感应强度B应怎样随时间t变化(写出B与t的关系式).

【题目】如图所示，某同学平伸右手托着质量为m的“魔方”玩具，从静止开始沿水平方向做匀加速运动。一端时间后，速度变为v(魔方与手始终相对静止)，魔方与手掌之间的动摩擦因数为μ，下列说法正确的是

A. 手对魔方不做功

B. 手对魔方做的功为

C. 魔方所受摩擦力大小为μmg

D. 手对魔方的作用力方向竖直向上

【题目】如图甲所示，竖直放置两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在水中以0.3 m/s的速度匀速上浮。现当红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管水平匀速向右运动，测得红蜡块实际运动的方向与水平方向的夹角为37°，则：（sin37° = 0.6；cos37° = 0.8）

(1)根据题意可知玻璃管水平方向的移动速度为 ______ m/s。

(2)如图乙所示，若红蜡块从A点匀速上浮的同时，使玻璃管水平向右做匀加速直线运动，则红蜡块实际运动的轨迹是图中的 ______。

A．直线P B．曲线Q C．曲线R D．无法确定

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