题目内容

【题目】2020年2月，中核集团“龙腾2020”科技创新计划——“质子治疗230MeV超导回旋加速器”在原子能院完成设备安装和高频锻炼测试工作（图甲），建成后将有效提升我国医疗领域设备水平，使质子治癌成为人类征服癌症的有效手段之一。回旋加速器主要结构如图乙，两个中空的半圆形金属盒接高频交流电源置于与盒面垂直的匀强磁场中，两盒间的狭缝宽度很小。粒子源S位于金属盒的圆心处，产生的粒子初速度可以忽略。用两台回旋加速器分别加速氕（p）和氚（T）核，这两台加速器的金属盒半径、磁场的磁感应强度、高频交流电源的电压均相等，不考虑相对论效应，则氕（p）和氚（T）核（　　）

A.所能达到的最大动能相等

B.所能达到的最大动量大小相等

C.氕核受到的最大洛伦兹力大于氚核

D.在达到最大动能的过程中通过狭缝的次数相等

【答案】BC

【解析】

AB．粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得

得

粒子轨道半径r为最大R时，粒子速度最大，粒子的最大速度

粒子最大动量

则所能达到的最大动量大小相等，粒子能达到的最大动能

由于两粒子的质量不同，则所能达到的最大动能不相等，故A错误，B正确；

C．粒子所受最大洛伦兹力

由于氕核的质量比氚核质量更小，则氕核受到的最大洛伦兹力大于氚核，故C正确；

D．对粒子整个运动过程，由动能定理得

粒子经过狭缝的次数

由于两粒子质量不相等，则在达到最大动能的过程中通过狭缝的次数不相等，故D错误。

故选BC。

练习册系列答案
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【题目】某探究学习小组的同学欲以如图甲装置中的滑块为对象验证“牛顿第二定律”，装置由弹簧测力计、气垫导轨、两个光电门、滑块和砝码盘(含砝码)等组成．光电门可以测出滑块的遮光条依次分别通过两个光电门的时间，游标卡尺测出遮光条的宽度d，导轨标尺可以测出两个光电门间的距离L，另用天平测出滑块、砝码盘(含砝码)的质最分别为M和m，不计滑轮的重量和摩擦．

(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d如图乙所示，则d = ______________cm

(2)实验操作中，下列说法正确的是_________

A.该装置可以不平衡摩擦力.只需要将气垫导轨调节水平

B.为减小误差,实验中一定要保证质量m远小于质量M

C.实验时，多次在同一条件下重复实验取遮光条通过两光电门时间的平均值减小系统误差

D.如果气垫导轨水平，则轻推滑块匀速滑动时通过两个光电门的时间和必相等

(3)该装置中弹簧测力计的读数F，需要验证的表达式为F=________________．

(4)对质量保持不变的过程，根据实验数据绘出滑块的加速度a与弹簧测力计示数F的关系图象，最符合本实验实际情况的是______________．

A. B.

C. D.

【题目】在探究“加速度与力、质量的关系”的实验中：

(1)某组同学用如图所示装置，来研究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到的力的关系。下列措施中不需要和不正确的是________。

①首先要平衡摩擦力，使小车受到的合力就是细绳对小车的拉力

②平衡摩擦力的方法就是，在塑料小桶中添加砝码，使小车能匀速滑动

③每次改变拉小车的拉力后都需要重新平衡摩擦力

④实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力

⑤实验中应先放小车，然后再开打点计时器的电源

A.①③⑤　　　　　　　　　 B.②③⑤

C.③④⑤ D.②④⑤

(2)本实验所采用的科学方法是：__________________。

A.理想实验法 B.等效替代法

C.控制变量法 D.建立物理模型法

(3)某组同学实验得出数据，画出a－F图象如图所示，那么该组同学实验中出现的问题可能是________。

A.实验中摩擦力没有平衡

B.实验中摩擦力平衡过度

C.实验中绳子拉力方向没有跟平板平行

D.实验中小车质量发生变化

(4)实验中，得到一条打点的纸带，如图所示，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，其相邻点间的距离如图所示，每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.10 s。则打点计时器打下F点时小车的瞬时速度vF＝________m/s，小车加速度a＝________m/s2.(计算结果保留两位有效数字)

(5)实际上，在砝码的重力越来越大时，小车的加速度不能无限制地增大，将趋近于某一极限值，此极限值为________ m/s2.

【题目】完成以下 “验证力的平行四边形定则”实验的主要步骤：

（1）如图甲，用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，记下结点O的位置、两弹簧测力计的读数F1、F2以及________________．

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（3）如图丙，按选定的标度作出了力F1、F2的图示，请在图丙中：

a．按同样的标度作出力F的图示；

b．按力的平行四边形定则作出F1、F2的合力F′ ．

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(3)电子飞出偏转电场时偏转角的正切值tanθ；

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电压表V：量程15V

电流表A1：量程50mA、内阻r1=20Ω；

电流表A2：量程200 mA、内阻r2约为4Ω；

定值电阻R0：阻值为80Ω；

滑动变阻器R1：最大阻值为10Ω；

单刀单掷开关S、导线若干．

①测量中要求电表读数误差尽可能小，应该选用的电表是___________；

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（ii）另有一束光线平行于MN射向容器，经一次折射后，恰好在容器内壁发生全反射，求此光线与MN的距离。

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