题目内容
8．
北京正负电子对撞机重大改造工程曾获中国十大科技殊荣，储存环是北京正负电子对撞机中非常关键的组成部分，如图为储存环装置示意图．现将质子（${\;}_{1}^{1}$H）和α粒子（${\;}_{2}^{4}$He）等带电粒子储存在储存环空腔中，储存环置于一个与圆环平面垂直的匀强磁场（偏转磁场）中，磁感应强度为B．如果质子和α粒子在空腔中做圆周运动的轨迹相同（如图中虚线所示），偏转磁场也相同．比较质子和α粒子在圆环状空腔中运动的动能EH和Eα，运动的周期TH和Tα的大小，有（ ）| A． | EH=Eα，TH≠Tα | B． | EH=Eα，TH=Tα | C． | EH≠Eα，TH≠Tα | D． | EH≠Eα，TH=Tα |
分析 束缚粒子在圆环状空腔中的力是磁场施加的洛伦兹力使粒子在空腔中做匀速圆周运动，即满足qvB=m$\frac{{v}^{2}}{R}$由此列式讨论可得．
解答 解：设质子的质量为m．则α粒子的质量为4m；
粒子在空腔中做匀速圆周运动，故满足qvB=m$\frac{{v}^{2}}{R}$得：$v=\frac{qBR}{m}$，
动能为：$E=\frac{1}{2}m{v}^{2}=\frac{{q}^{2}{B}^{2}{R}^{2}}{2m}$
由题知，R相同，B相同，故有：$\frac{{E}_{H}}{{E}_{α}}=\frac{\frac{{e}^{2}}{2m}}{\frac{（2e）^{2}}{2•4m}}=\frac{1}{1}$，即有EH=Eα；
据周期公式有$T=\frac{2πR}{v}=\frac{2πm}{qB}$，知B相同，
则：$\frac{{T}_{H}}{{T}_{α}}=\frac{\frac{m}{e}}{\frac{4m}{2e}}=\frac{1}{2}$，则Tp≠Tα
故A正确，BCD错误．
故选：A
点评 粒子能储存在空腔中，主要是在磁场力束缚下使粒子在空腔中做匀速圆周运动，正确的根据F洛=F向列式求解，注意向心力的不同表述．
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在某静电场中，将一个带电量为q=+2.0×10-9C的质点由a移到b点，电场力做功为2.0×10-5J，再把该电荷由b点移到c点，克服电场力做功6.0×10-5J．
如图所示，在xOy平面的第Ⅱ象限内有半径为R的圆分别与x轴、y轴相切于P、Q两点，圆内存在垂直于xOy平面向外的匀强磁场．在第Ⅰ象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，电场强度为E，一带正电的粒子（重力不计）以速度υ0从P点射入磁场后恰好垂直y轴进入电场，最后从M（$\frac{8R}{3}$，0）点射出电场，出射方向与x轴正方向夹角为α，且满足tanα=$\frac{9}{8}$．
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如图所示，一束重力不计带正电的粒子束，以速度v射入相互正交的匀强电场和匀速磁场组成的场区中．已知电场强度大小为E，方向竖直向下，磁场的磁感应强度大个为B，方向垂直于纸面向里．粒子束沿直线通过复合场区，则（ ）
如图所示，一束重力不计带正电的粒子束，以速度v射入相互正交的匀强电场和匀速磁场组成的场区中．已知电场强度大小为E，方向竖直向下，磁场的磁感应强度大个为B，方向垂直于纸面向里．粒子束沿直线通过复合场区，则（ ）| A． | 粒子的速度v=$\frac{B}{E}$ | |
| B． | 若粒子束变为负粒子，别粒子轨迹一定发生偏折 | |
| C． | 当v′＞v时，粒子向下偏转 | |
| D． | 当v′＜v时，粒子向下偏转 |
3．
质量为m的物体在沿斜面向上的拉力F作用下沿放在水平地面上的质量为M的粗糙斜面匀加速下滑，此过程中斜面体保持静止．则地面对斜面（ ）
质量为m的物体在沿斜面向上的拉力F作用下沿放在水平地面上的质量为M的粗糙斜面匀加速下滑，此过程中斜面体保持静止．则地面对斜面（ ）| A． | 无摩擦力作用 | |
| B． | 有水平方向的摩擦力，但无法判定方向 | |
| C． | 支持力大小为（M+m）g | |
| D． | 支持力小于（M+m）g |
如图所示，在虚线范围内，用场强为E的匀强电场可使初速度为v0的某种正离子偏转θ角．在同样宽度范围内，若改用匀强磁场（方向垂直纸面向外），使该离子通过该区域并使偏转角度也为θ，则
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如图所示，表面粗糙的固定斜面顶端安有定滑轮，两物块P、Q用轻绳连接并跨过定滑轮（不计滑轮的质量和摩擦），P悬于空中，Q放在斜面上，均处于静止状态．P的质量为m，Q的质量为2m，斜面的倾角为30°，如图所示．则物块Q受到的摩擦力（ ）
如图所示，表面粗糙的固定斜面顶端安有定滑轮，两物块P、Q用轻绳连接并跨过定滑轮（不计滑轮的质量和摩擦），P悬于空中，Q放在斜面上，均处于静止状态．P的质量为m，Q的质量为2m，斜面的倾角为30°，如图所示．则物块Q受到的摩擦力（ ）| A． | 等于零 | B． | 大小为0.5mg，方向沿斜面向下 | ||
| C． | 大小为$\frac{\sqrt{3}}{2}$mg，方向沿斜面向上 | D． | 大小为mg，方向沿斜面向上 |
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如图所示，是将滑动变阻器作分压器用的电路，A、B为分压器的输出端，R是负载电阻，电源电压为U保持恒定，滑动片P位于变阻器的中央，下列判断正确的是（ ）
如图所示，是将滑动变阻器作分压器用的电路，A、B为分压器的输出端，R是负载电阻，电源电压为U保持恒定，滑动片P位于变阻器的中央，下列判断正确的是（ ）| A． | 空载（不接R）时，输出电压为$\frac{U}{2}$ | |
| B． | 接上负载R时，输出电压＜$\frac{U}{2}$ | |
| C． | 负载电阻R的阻值越大，输出电压越低 | |
| D． | 接上负载R后，要使输出电压为$\frac{U}{2}$，滑片P须向下移动至某一位置 |
