题目内容

2．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时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电频率为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不超过$\frac{2πR}{T}$
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

分析 回旋加速器粒子在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等，当粒子从D形盒中出来时，速度最大，此时运动的半径等于D形盒的半径．

解答 解：A、回旋加速器粒子在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等，即为T．故A错误．
    B、当粒子从D形盒中出来时速度最大，vm=$\frac{2πR}{T}$．故B正确．
    C、根据qvmB=m$\frac{{v}_{m}^{2}}{R}$，得vm=$\frac{qBR}{m}$，与加速的电压无关．故C正确．
    D、根据T=$\frac{2πm}{qB}$，知质子换成α粒子，比荷发生变化，则在磁场中运动的周期发生变化，回旋加速器粒子在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等，故需要改变磁感应强度或交流电的周期．故D错误．
故选：BC．

点评 解决本题的关键知道当粒子从D形盒中出来时，速度最大．以及知道回旋加速器粒子在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等．

练习册系列答案
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12．在一次课外实践活动中，某课题研究小组收集到电子产品中的一些旧电池及从废旧收音机上折下来的电容、电阻、电感线圈等电子元件．现从这些材料中选取两待测元件，一是电阻R0（约为2kΩ），一是手机中常用的锂电池（电动势E标称值为3.7V，允许最大放电电流500mA）．在操作台上还准备了如下 实验器材：
A．电压表（量程为0-3-15V，电阻RV约为0-15-75kΩ）
B．电流表A1（量程为100mA，内阻不计）
C．电流表A2（量程为2mA，内阻不计）
D．滑动变阻器R1（0～2kΩ，额定电流0.01A）
E．滑动变阻器R2（0～10Ω，额定电流0.6A）
F．电阻箱R（0～999.9Ω）
G．开关一只，导线若干

（1）为了测定电阻R0的阻值，小组成员设计了如图（甲）所示的电路，所选器材均标在图上，其器材选取中有不妥之处，你认为应该怎样调整？答：用A2替换A1．
（2）当滑片移到某一位置时，电压表示数如图（乙）所示，此时R0的电压测量值为2.40V．
（3）如果在实际过程中，发现滑动变阻器、电压表已损坏，请你用余下的器材测量电池的电动势E和内阻r．
①请你在图（丙）所示的方框内画出实验电路图（标明所用器材符号）
②该项实验小组的同学在实验中取得多组数据，然后作出图（丁）所示的图象，则电源的电动势E=3.5V，内电阻r=7Ω．
13．在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下：
待测金属丝：R x（阻值约4Ω，额定电流约0.5A）；
电压表：V（量程3V，内阻约3kΩ）；
电流表：A1（量程0.6A，内阻约0.2Ω）；A2（量程3A，内阻约0.05Ω）；
电源：E1（电动势3V，内阻不计）；E2（电动势12V，内阻不计）；
滑动变阻器：R（最大阻值约20Ω）；螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线．

（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图1所示，读数为2.718mm．
（2）若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选A1、电源应选E1（均填器材代号），在虚线框（图2）内完成电路原理图．
10．一个电子在电场中由A运动到B克服电场力做功30eV，则 （　　）
A．电子的电势能不变B．电子的电势能增加了30eV
C．电子的电势能减少了30eVD．无法判断
17．匀强磁场中有一段长为1m的直导线，它与磁场方向垂直，当通过2.0A的电流时，受到2N的安培力，则
（1）磁场磁感应强度是多少？
（2）当通过的电流加倍时，磁感应强度是多少？导线所受安培力大小又是多少？
7．小明用如图甲所示的电路测量电阻Rx的阻值（约几百欧）．R是滑动变阻器，R0是电阻箱，S2是单刀双掷开关，部分器材规格图乙中已标出．

（1）根据图甲实验电路，在图乙中用笔画线代替导线将实物图连接完整．
（2）正确连接电路后，断开S1，S2接1．调节好多用电表，将两表笔接触Rx两端的接线柱，粗测其阻值，此过程中存在的问题是待测电阻未与其它元件断开．正确操作后，粗测出Rx的阻值为R0．
（3）小明通过下列步骤，较准确测出Rx的阻值．
①将滑动变阻器的滑片P调至图甲中的A（选填“A”或“B”）端．闭合S1，将S2拨至1，调节变阻器的滑片P至某一位置，使电压表的示数满偏．
②调节电阻箱R0，使其阻值小于R0（选填“大于R0”或“小于R0”）
③将S2拨至“2”，保持变阻器滑片P的位置不变，调节电阻箱的阻值，使电压表再次满偏，此时电阻箱示数为R1，则Rx=R1．
（4）实验中，滑动变阻器有两种规格可供选择，分别是：R2（0～10Ω）；R3（0～5000Ω）．为了减小实验误差，滑动变阻器应选R3（选填“R2”或“R3”）．
14．如图所示，一根长度为L、质量为m的导线AB，用软导线悬挂在方向水平的磁感应强度为B的匀强磁场中，现要使悬线张力为零，则AB导线通电方向怎样？电流大小是多少？
11．如图（a）所示一理想自耦变压器，A、B端输入电压如图（b）所示．A1、A2和V1、V2分别是接入原线圈和副线圈中的理想交流电流表和电压表，其示数分别用I1、I2、U1、U2表示，R为定值电阻，现将滑动头P从图示位置逆时针匀速转动，在P转动过程中，电流表和电压表均未超过其量程，下列选项中能正确反映I1、I2、U1、U2变化规律的是（　　）
A．B．
C．D．
12．如图所示的电路中，灯泡L1、L2电阻一定，电源的电动势为E，内阻为r，A为内阻可忽略的电流表，V为内阻很大的电压表，当滑动变阻器R滑动触头向图中b端移动时，下列判断正确的是（　　）
A．灯泡L1变暗B．灯泡L2变亮
C．电压表V的读数变大D．电流表A的读数变大

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