题目内容
9．
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（初速度为零）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（ ）| 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无关 | |
| C． | 质子第1次和第2次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为$\sqrt{2}$：1 | |
| D． | 不改变磁感应强度B和交流电频率f，该回旋加速器也能用于α粒子加速 |
分析 明确回旋加速器原理，知道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．
解答 解：A、质子出回旋加速器的速度最大，此时的半径为R，则v=$\frac{2πR}{T}$=2πRf．所以最大速度不超过2πfR．故A正确．
B、只要粒子在加速器里转动即可以继续加速，但只要达到最大半径时即不能再加速；根据qvB=m$\frac{v^{2}}{R}$，知v=$\frac{qBR}{m}$，则最大动能EKm=$\frac{1}{2}$mv2=$\frac{q^{2}B^{2}R^{2}}{2m}$．与加速的电压无关．故B正确．
C、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v=$\sqrt{2ax}$知，质子第一次和第二次经过D形盒狭缝的速度比为1：$\sqrt{2}$，
根据r=$\frac{mv}{qB}$，则半径比为1：$\sqrt{2}$．故C错误．
D、带电粒子在磁场中运动的周期与加速电场的周期相等，根据T=$\frac{2πm}{qB}$知，换用α粒子，粒子的比荷变化，周期变化，回旋加速器需改变交流电的频率才能加速α粒子．故D错误．
故选：AB．
点评 解决本题的关键知道回旋加速器电场和磁场的作用，知道最大动能与什么因素有关，以及知道粒子在磁场中运动的周期与电场的变化的周期相等．
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如图所示，两个相切的圆表示一个静止的原子序数大于 80 的原子核发生某种衰变后，产生的两种运动粒子在匀强磁场中的运动轨迹，则此原子核发生α衰变（填“α”“β”“γ”），其中辐射出来的射线轨迹是大圆（填“大圆”或“小圆”）
如图甲所示，相距L=l m、电阻不计的两根长金属导轨，各有一部分在同一水平面上，另一部分在同一竖直面内．质量均为m=50g、电阻均为R=l.0Ω的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数?=0.5．整个装置处于磁感应强度B=l.0T、方向竖直向上的匀强磁场中，ab杆在水平拉力F作用下沿导轨向右运动，cd杆固定在某位置．现在释放cd杆并开始计时，cd杆的vcd-t图象如图乙所示，已知在0～1s和2～3s内，图线为直线．取g=10m/s2．
4．
如图所示，在方向水平向左的匀强电场中，长为l不可伸长的绝缘细线一端栓一个质量为m、电荷量为q的带负电小球，另一端固定在O点．小球从水平位置A点，由静止释放，到位置B时速度为零．细线与水平方向夹角θ=60°．则（ ）
如图所示，在方向水平向左的匀强电场中，长为l不可伸长的绝缘细线一端栓一个质量为m、电荷量为q的带负电小球，另一端固定在O点．小球从水平位置A点，由静止释放，到位置B时速度为零．细线与水平方向夹角θ=60°．则（ ）| A． | 电场强度大小为E=$\frac{\sqrt{3}mg}{q}$ | B． | 电场强度大小为E=$\frac{\sqrt{3}mg}{3q}$ | ||
| C． | AB两点间的电势差UAB=$\frac{\sqrt{3}mgl}{q}$ | D． | AB两点间的电势差UAB=$\frac{\sqrt{3}mgl}{2q}$ |
14．弹簧振子振动时，振子每次经过同一位置时，发生改变的物理量是（ ）
| A． | 速度 | B． | 回复力 | C． | 位移 | D． | 加速度 |
如图所示，在光滑的水平金属轨道 ABCD-EFGH 内有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为 B，AB与 EF 宽为 L，是 CD 与GH 宽的2倍，静止的金属棒a、b质量均为 m．若给棒a初速度v0向右运动，假设轨道足够长，棒a只在轨道 AB 与 EF 上运动．
18．同一振源发出的机械波同时在水和空气中传播，某时刻的波形图如图，以下说法正确的是（ ）
| A． | 该列波在水中的波长较大，b是水中机械波的波形图 | |
| B． | 该列波在水中传播速度较大，a是水中机械波的波形图 | |
| C． | 水中质点的振动周期比空气中质点的振动周期小 | |
| D． | 如果让这列波在真空中传播，波长与空气中的波长差不多 |
19．下列说法正确的是 （ ）
| A． | 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应 | |
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| C． | 一束光照射到某种金属上，不能发生光电效应，是因为该束光的频率低于极限频率 | |
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