题目内容

【题目】如图所示，粒子回旋加速器由两个D形金属盒组成，两个D形盒正中间开有一条窄缝。两个D形盒处在匀强磁场中并接有高频交变电压，使正粒子每经过窄缝都被加速。中心S处的粒子源产生初速度为零的正粒子，经狭缝电压加速后，进入D形盒中。已知正粒子的电荷量为q，质量为m，加速时电极间电压大小为U，磁场的磁感应强度为B，D形盒的半径为R。每次加速的时间很短，可以忽略不计。下列说法正确的是( )

A. 交变电压的频率为

B. 交变电压的频率为

C. 粒子能获得的最大动能为

D. 粒子能被加速的最多次数为

【答案】AC

【解析】

加速电场变化的周期与粒子在磁场中运动周期相等才能持续为粒子加速度，明确粒子运动过程，根据电场中的加速和磁场中的偏转过程进行分析，再根据洛伦兹力充当向心力即可确定最大速度和最大动能，根据求解加速的次数。

加速电场变化的频率与粒子在磁场中运动频率相等，则有： ，故A正确，B错误；粒子在磁场中做匀速圆周运动，则有，解得，粒子获得的最大动能，故C正确；根据可知粒子能被加速的最多次数为，选项D错误；故选AC.

练习册系列答案
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【题目】如图所示，体积为V的汽缸由导热性良好的材料制成，面积为S的活塞将汽缸的空气分成体积相等的上下两部分，汽缸上部通过单向阀门K(气体只能进入汽缸，不能流出汽缸)与一打气筒相连。开始时汽缸内上部分空气的压强为p0，现用打气筒向容器内打气。已知打气筒每次能打入压强为p0、体积为的空气，当打气n次后，稳定时汽缸上下两部分的空气体积之比为9：1，活塞重力G=p0s，空气视为理想气体，外界温度恒定，不计活塞与汽缸间的摩擦。求：

①当打气n次活塞稳定后，下部分空气的压强；②打气筒向容器内打气次数n。

【题目】如图所示，水平地面上有一斜面体，用轻质弹簧相连的、两物块位于斜面体上等高的位置，此时弹簧处于压缩状态，且两物块与斜面体均能保持静止。已知两物块的质量均为，弹簧的劲度系数为，斜面体的倾角为，两物块和斜面体间的动摩擦因数均为，重力加速度为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（ ）

A. 斜面体和水平地面间一定有静摩擦力

B. 斜面体对、组成的系统的静摩擦力大小为

C. 若将弹簧拿掉，则两物块可能发生滑动

D. 弹簧的弹力小于物块所受的静摩擦力

【题目】如图所示，质量为m，电荷量为+q的带电粒子，从静止开始经电压为U．的加速电场后，从平行金属板A、B的正中央射入偏转电场中，金属板A、B的板长和板间距均为L，足够长的粒子接收屏M与B板夹角为150°，整个装置处在真空中，平行金属板外的电场忽略不计，带电粒子重力不计。

（1）求粒子离开加速电场的速度v0大小；

（2）若粒子进入A、B间电场后恰好从B板边缘飞出，则A、B间电压U1为多少？

（3）调节A、B间电压大小，使进人电场的粒子不能打在粒子接收屏M上，求A、B间电压U2的取值范围。

【题目】如图所示，电源电动势为E，内阻为r,Ro为定值电阻，L为小灯泡，R为滑动变阻器，电表均为理想电表。接通电源后，当R的滑片向左滑动时( )

A. 电流表A的示数增大

B. 电压表V的示数增大

C. 小灯泡的功率增大

D. 电源效率增大

【题目】如图所示，竖直平面内有不计电阻的两组宽度均为的光滑平行金属导轨。其上方连接有一个阻值的定值电阻，两根完全相同、长度均为、电阻均为的金属杆放置在导轨上。两金属杆与导轨始终垂直且接触良好，虚线下方的区域内存在磁感应强度大小、方向垂直竖直平面向里的匀强磁场。现使金属杆1固定在磁场的上边界处，将金属杆2从磁场边界上方处由静止释放，进入磁场后金属杆2恰好做匀速运动。（重力加速度取）

（1）求金属杆的质量。

（2）保持金属杆1不动，将金属杆2从磁场边界上方处由静止释放，经过一段时间后金属杆2做匀速运动，此过程中整个回路产生了的热量，求在此过程中通过定值电阻某一横截面的电荷量。

（3）将金属杆2仍然从磁场边界上方处由静止释放，在金属杆2进入磁场的同时释放金属杆1，两金属杆运动一段时间后都开始做匀速运动，求两金属杆做匀速运动时的速度大小之和。

【题目】“验证机械能守恒定律”的实验采用重锤自由下落的方法

（1）用公式mv2＝mgh时，从所打下的5条纸带选取其中一条纸带，以下说法正确的是（______）

A．选取的纸带应满足第一、二两点间距应接近1mm

B．选取的纸带应满足第一、二两点间距应接近1cm

C．选取的纸带应满足第一、二两点间距应接近2mm

D．选取的纸带应满足第一、二两点间距应接近2cm

（2）在本实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地的重力加速度g=9.80m/s2，测得所用的重物的质量为1.00kg．实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示，把第一个点记作O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点。图中所示数据均为各点到O点的距离，则记录C点时，重锤的动能EkC＝__________，从开始下落起至C点，重锤的重力势能变化量ΔEp＝_________________。（计算结果均保留3位有效数字）

（3）根据纸带算出的相关各点的速度v，量出下落的距离h，则以v2为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的v2－h图线应是下图中的___________。

【题目】有一个小灯泡上标有“2.5V，1W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的I-U图线，要求电流从零开始调节并能测量多组数据。现有下列器材供选用：

A.直流电源(3V，内阻不计) B.电流表G(0~lmA，内阻r1=30)

C.电流表A(0~0.6A，内阻约为1) D.电阻箱中(阻值:0~9999.99)

E.滑动变阻器R1(5，1A) F.滑动变阻器R2 (100，0.5A)

G.电键一个，导线若干

(1)由于没有电压表，将电阻箱调节为_____与电流表G串联起来做量程为0~3V的电压表。

(2)滑动变阻器应选用______(填序号字母)。

(3)请在答题卡上的虚线框内画出实验电路图______。

【题目】如图所示，在一矩形区域内，不加磁场时，不计重力的带电粒子以某一初速度垂直左边界射入，穿过此区域的时间为t.若加上磁感应强度为B、垂直纸面向外的匀强磁场，带电粒子仍以原来的初速度入射，粒子飞出磁场时偏离原方向60°，利用以上数据求:

（1）带电粒子的比荷

（2）带电粒子在磁场中运动的周期

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