18.如图所示,回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,D形盒半径为R.用该回旋加速器加速质子(质量数为1,核电荷数为1)时,匀强磁场的磁感应强度为B,高频交流电周期为T.(粒子通过狭缝的时间忽略不计)则( )
A. | 质子在D形盒中做匀速圆周运动的周期为2T | |
B. | 质子被加速后的最大速度可能超过$\frac{2πR}{T}$ | |
C. | 质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关 | |
D. | 不改变B和T,该回旋加速器也能用于加速α粒子(质量数为4,核电荷数为2) |
15.实验小组利用如图甲所示的实验装置来探究当合外力一定时,物体运动的加速度与其质量之间的关系.
(1)由图甲中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离s=50.00cm,通过游标卡尺测得遮光条的宽度d=4.8mm.该实验小组在做实验时,将滑块从图甲所示位置由静止释放,由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间△t1和遮光条通过光电门2的时间△t2,则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式为v1=$\frac{d}{△{t}_{1}}$,滑块的加速度的表达式为$a=\frac{{(\frac{d}{△{t}_{2}})}^{2}-{(\frac{d}{△{t}_{1}})}^{2}}{2s}$.(以上表达式均用字母表示)
(2)在本次实验中,实验小组通过改变滑块质量总共做了6组实验,得到如下表所示的实验数据.其中当滑块的质量是350g时,△t1=1.60×10-3s,△t2=1.50×10-3s,
请根据(1)中得到的表达式计算出此时的加速度,并将结果填在下表中相应位置.
(3)实验小组根据实验数据作出了a与$\frac{1}{m}$的图线如右图所示,该图线有一段是弯曲的,试分析图线弯曲的原因:滑块质量较小,不能满足实验条件“滑块质量远大于钩码质量”.
(1)由图甲中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离s=50.00cm,通过游标卡尺测得遮光条的宽度d=4.8mm.该实验小组在做实验时,将滑块从图甲所示位置由静止释放,由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间△t1和遮光条通过光电门2的时间△t2,则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式为v1=$\frac{d}{△{t}_{1}}$,滑块的加速度的表达式为$a=\frac{{(\frac{d}{△{t}_{2}})}^{2}-{(\frac{d}{△{t}_{1}})}^{2}}{2s}$.(以上表达式均用字母表示)
(2)在本次实验中,实验小组通过改变滑块质量总共做了6组实验,得到如下表所示的实验数据.其中当滑块的质量是350g时,△t1=1.60×10-3s,△t2=1.50×10-3s,
请根据(1)中得到的表达式计算出此时的加速度,并将结果填在下表中相应位置.
m(g) | a(m/s2) |
250 | 1.80 |
300 | 1.50 |
350 | 1.24 |
400 | 1.13 |
500 | 0.90 |
800 | 0.56 |
11.设回旋加速器中的匀强的磁感应强度为B,粒子的质量为m,所带电荷量为q,刚进入磁场的速度为v0,回旋加速器的最大半径为R,那么两极间所加的交变电压的周期T和该粒子的最大速度v分别为( )
A. | T=$\frac{2πm}{qB}$,v不超过$\frac{qBR}{m}$ | B. | T=$\frac{πm}{qB}$,v不超过$\frac{qBR}{m}$ | ||
C. | T=$\frac{2πm}{qB}$,v不超过$\frac{qBR}{2m}$ | D. | T=$\frac{πm}{qB}$,v不超过$\frac{qBR}{2m}$ |
9.用如图1所示装置来完成“探究加速度与力、质量的关系”实验.
①下列操作需要且正确的有.BC
A.将长木板的带定滑轮的一端适当垫高,以消除摩擦力的影响
B.用天平测出小车的质量M和钩码的质量m,当M远大于m时,可认为小车受到的拉力F=mg
C.正确安装好装置后,将小车停在靠近打点计时器处,接通电源待计时器工作稳定后再释放小车
D.选取点迹清晰的纸带,必须以打的第一个点为计数起始点进行测量
②某小组的同学在用该实验装置探究加速度与质量之间的关系,保持拉力不变,改变小车的质量,打出的纸带如图2,O为计数起始点,选取的测量点为1、2、3、4、5、6,相邻两点之间还有四个点没标出,纸带上标出了各测量点到O点的距离,打点计时器的工作频率为50Hz.
得到的数据记录在上表中,第3次实验测得小车的加速度是0.99 m/s2.(纸带如图2)根据实验测得的数据,为探究加速度与质量的关系,请在图3中建立合理的坐标系,描出相应的关系图象.
根据图象可知:在物体所受外力一定时,物体的加速度与质量成反比.
0 148863 148871 148877 148881 148887 148889 148893 148899 148901 148907 148913 148917 148919 148923 148929 148931 148937 148941 148943 148947 148949 148953 148955 148957 148958 148959 148961 148962 148963 148965 148967 148971 148973 148977 148979 148983 148989 148991 148997 149001 149003 149007 149013 149019 149021 149027 149031 149033 149039 149043 149049 149057 176998
①下列操作需要且正确的有.BC
A.将长木板的带定滑轮的一端适当垫高,以消除摩擦力的影响
B.用天平测出小车的质量M和钩码的质量m,当M远大于m时,可认为小车受到的拉力F=mg
C.正确安装好装置后,将小车停在靠近打点计时器处,接通电源待计时器工作稳定后再释放小车
D.选取点迹清晰的纸带,必须以打的第一个点为计数起始点进行测量
②某小组的同学在用该实验装置探究加速度与质量之间的关系,保持拉力不变,改变小车的质量,打出的纸带如图2,O为计数起始点,选取的测量点为1、2、3、4、5、6,相邻两点之间还有四个点没标出,纸带上标出了各测量点到O点的距离,打点计时器的工作频率为50Hz.
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
小车质量M/kg | 0.200 | 0.300 | 0.400 | 0.500 | 0.600 | 0.700 |
小车加速度a/m﹒s-2 | 1.99 | 1.32 | ? | 0.800 | 0.670 | 0.570 |
小车质量的倒数$\frac{1}{M}$/kg-1 | 5.00 | 3.33 | 2.50 | 2.00 | 1.67 | 1.43 |
根据图象可知:在物体所受外力一定时,物体的加速度与质量成反比.