题目内容
19．
回旋加速器是加速带电粒子的装置，其主体部分是两个D形金属盒．两金属盒处在垂直于盒底的匀强磁场中，并分别与高频交流电源两极相连接，从而使粒子每次经过两盒间的狭缝时都得到加速，如图所示．现要增大带电粒子从回旋加速器射出时的动能，下列方法可行的是（ ）| A． | 增加磁场的磁感应强度 | B． | 减小狭缝间的距离 | ||
| C． | 增大高频交流电压 | D． | 增大金属盒的半径 |
分析 回旋加速器中带电粒子在电场被加速，每通过电场，动能被增加一次；而在磁场里做匀速圆周运动，通过磁场时只改变粒子的运动方向，动能却不变．因此带电粒子在一次加速过程中，电场电压越大，动能增加越大．但从D形盒中射出的动能，除与每次增加的动能外，还与加速次数有关．所以加速电压越大，回旋次数越少，推导出最大动能的表达式，分析最大动能与磁感应强度和D形金属盒半径的关系．
解答 解：带电粒子从D形盒中射出时的动能 Ekm=$\frac{1}{2}$mvm2 （1）
带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，则圆周半径 R=$\frac{m{v}_{m}}{qB}$（2）
由（1）（2）可得Ekm=$\frac{{q}^{2}{B}^{2}{R}^{2}}{2m}$
显然，当带电粒子q、m一定的，则Ekm∝R2 B2
即Ekm随磁场的磁感应强度B、D形金属盒的半径R的增大而增大，与加速电场的电压和狭缝距离无关，
故选：AD．
点评 本题回旋加速器考查电磁场的综合应用：在电场中始终被加速，在磁场中总是匀速圆周运动．所以容易让学生产生误解：增加射出的动能由加速电压与缝间决定．原因是带电粒子在电场中动能被增加，而在磁场中动能不变．
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10．
如图所示，质量为m、半径为R的圆形光滑绝缘轨道放在水平地面上固定的M、N两竖直墙壁间，圆形轨道与墙壁间摩擦忽略不计，在轨道所在平面加一竖直向上的场强为E的匀强电场．P、Q两点分别为轨道的最低点和最高点，在P点有一质量为m，电荷量为q的带正电的小球，现给小球一初速度v0，使小球在竖直平面内做圆周运动，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
如图所示，质量为m、半径为R的圆形光滑绝缘轨道放在水平地面上固定的M、N两竖直墙壁间，圆形轨道与墙壁间摩擦忽略不计，在轨道所在平面加一竖直向上的场强为E的匀强电场．P、Q两点分别为轨道的最低点和最高点，在P点有一质量为m，电荷量为q的带正电的小球，现给小球一初速度v0，使小球在竖直平面内做圆周运动，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）| A． | 小球通过P点时对轨道一定有压力 | |
| B． | 小球通过P点时的速率一定大于通过Q点时的速率 | |
| C． | 从P到Q点的过程中，小球的机械能增大 | |
| D． | 若mg＞qE，要使小球能通过Q点且保证圆形轨道不脱离地面，速度v0应满足的关系是：$\sqrt{5gR-\frac{5qER}{m}}$≤v0＜$\sqrt{6gR-\frac{5qER}{m}}$ |
14．近年来装修污染已经被列为“危害群众最大的五种环境污染”之一．目前，在居室装修中经常用到的花岗岩、大理石等装修材料，都不同程度地含有放射性元素，比如，含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出放射性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放出α、β、γ射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病，根据有关放射性知识回答下列问题：
（1）下列说法正确的是D
A．氡的半衰期为3.8天，则若在高温下其半衰期必缩短
B．β衰变所释放的电子是原子核内的质子转化成中子和电子所产生的
C．γ射线一般伴随着α或β射线产生，在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力也最强
D．发生α衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了2
（2）某次光电效应实验中，测得某金属的入射光的频率?和反向遏制电压Uc的值如表所示．（已知电子的电量为e=1.6×10-19C）
根据表格中的数据，作出了Uc-ν图象，如图所示，则根据图象求出：
①这种金属的截止频率为4.27×1014Hz；（保留三位有效数字）
②普朗克常量6.3×10-34Js．（保留两位有效数字）
（3）室内装修污染四大有害气体是苯系物、甲醛、氨气和氡．氡存在于建筑水泥、矿渣砖、装饰石材及土壤中．氡看不到，嗅不到，但它进入人的呼吸系统能诱发肺癌，是除吸烟外导致肺癌的重大因素．静止的氡核${\;}_{86}^{222}$Rn放出一个粒子x后变成钋核${\;}_{84}^{218}$Po，钋核的动能为0.33MeV，若衰变放出的能量全部变成钋核和粒子x的动能．则：
①写出上述衰变的核反应方程；
②求粒子x的动能．（保留两位有效数字）
（1）下列说法正确的是D
A．氡的半衰期为3.8天，则若在高温下其半衰期必缩短
B．β衰变所释放的电子是原子核内的质子转化成中子和电子所产生的
C．γ射线一般伴随着α或β射线产生，在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力也最强
D．发生α衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了2
（2）某次光电效应实验中，测得某金属的入射光的频率?和反向遏制电压Uc的值如表所示．（已知电子的电量为e=1.6×10-19C）
| Uc/V | 0.541 | 0.637 | 0.741[来 | 0.809 | 0.878 |
| ?v/1014Hz | 5.664 | 5.888 | 6.098 | 6.303 | 6.501 |
①这种金属的截止频率为4.27×1014Hz；（保留三位有效数字）
②普朗克常量6.3×10-34Js．（保留两位有效数字）
（3）室内装修污染四大有害气体是苯系物、甲醛、氨气和氡．氡存在于建筑水泥、矿渣砖、装饰石材及土壤中．氡看不到，嗅不到，但它进入人的呼吸系统能诱发肺癌，是除吸烟外导致肺癌的重大因素．静止的氡核${\;}_{86}^{222}$Rn放出一个粒子x后变成钋核${\;}_{84}^{218}$Po，钋核的动能为0.33MeV，若衰变放出的能量全部变成钋核和粒子x的动能．则：
①写出上述衰变的核反应方程；
②求粒子x的动能．（保留两位有效数字）
4．若以μ表示水的摩尔质量，V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ表示在标准状态下水蒸气的密度，NA表示阿伏加德罗常数，m0、V0分别表示每个水分子的质量和体积，下面关系错误的有（ ）
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11．关于电场，下列说法中正确的是（ ）
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