【題目】回旋加速器是加速帶電粒子的裝置,其核心部分是分別與高頻交流電源兩極相連接的兩個D形金屬盒,兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場,使粒子在通過狹縫時都能得到加速,兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中,如圖所示.設(shè)D形盒半徑為R.若用回旋加速器加速質(zhì)子時,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,高頻交流電頻率為f.則下列說法正確的是( )

A.只要R足夠大,質(zhì)子的速度可以被加速到任意值
B.質(zhì)子被加速后的最大速度可以超過2πtR
C.質(zhì)子被加速后的最大速度與加速電場的電壓大小無關(guān)
D.不改變B和f,該回旋加速器也能用于加速a粒子

【答案】C
【解析】解:A、考慮到狹義相對論,任何物體速度不可能超過光速,故A錯誤;

B、T= 得:v=2πrf當(dāng)r=R時,v最大,此v=2πfR,不會超過此值,故B錯誤;

C、qvB=m 得:v= 當(dāng)r=R時,v最大,v= 由此可知質(zhì)子的最大速度只與粒子本身的荷質(zhì)比,加速器半徑,和磁場大小有關(guān),故C正確;

D、此加速器加速電場周期T= 加速α粒子時T= 兩個周期不同,不能加速α粒子.故D錯誤;

故選:C.

【考點精析】本題主要考查了帶電微粒(計重力)在電場中的運動和洛倫茲力的相關(guān)知識點,需要掌握帶電顆粒:如液滴、油滴、塵埃、小球等,除有說明或明確的暗示以外,一般都不能忽略重力;由于帶電粒子在勻強電場中所受電場力與重力都是恒力,因此可以用兩種方法處理:①正交分解法;②等效“重力”法;洛倫茲力始終垂直于v的方向,所以洛倫茲力一定不做功才能正確解答此題.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在真空中的x軸上的原點和x=6a處分別固定一個點電荷M、N,在x=2a處由靜止釋放一個正點電荷P,假設(shè)點電荷P只受電場力作用沿x軸方向運動,其速度大小與在x軸上的位置關(guān)系如圖所示,則下列說法中正確的是( )

A.點電荷M、N一定都是負電荷
B.點電荷P的電勢能一定是先增大后減小
C.點電荷M、N所帶電荷量的絕對值之比為2:1
D.x=4a處的電場強度一定為零

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某物體同時受到同一個平面內(nèi)的三個共點力的作用,在如圖所示的四種情況中(坐標紙中每格邊長表示1N的大小的力),該物體受到的合外力大小正確的是(  )

A. 甲圖中物體所受的合外力大小等于5N

B. 乙圖中物體所受的合外力大小等于2N

C. 丙圖中物體所受的合外力大小等于0

D. 丁圖中物體所受的合外力大小等于0

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一質(zhì)量為5kg的滑塊在F=15N的水平拉力作用下,由靜止開始做勻加速直線運動,若滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)是0.2,g10m/s2,問:

1滑塊運動的加速度是多大?

2物體開始運動后5秒末的速度大小。

3滑塊在力F作用下經(jīng)5s,通過的位移是多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,虛線a、b、c代表電場中的三個等勢面,相鄰等勢面之間的電勢差相等,即Uab=Ubc , 實線為一帶負電的質(zhì)點僅在電場力作用下通過該區(qū)域時的運動軌跡,P、R、Q是這條軌跡上的三點,R點在等勢面b上,據(jù)此可知( )

A.帶電質(zhì)點在P點的加速度比在Q點的加速度小
B.帶電質(zhì)點在P點的電勢能比在Q點的小
C.帶電質(zhì)點在P點的動能大于在Q點的動能
D.三個等勢面中,c的電勢最高

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在水平地面上固定一光滑金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距離為L,導(dǎo)軌電阻不計,右端接有阻值為R的電阻,質(zhì)量為m,電阻r= R的導(dǎo)體棒與固定彈簧相連后放在導(dǎo)軌上,整個裝置處在磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向下的勻強磁場中.初始時刻,彈簧恰處于自然長度,導(dǎo)體棒具有一水平向右的初速度v0 , 已知當(dāng)導(dǎo)體棒第一次回到初始位置時,速度大小變?yōu)? v0 , 整個運動過程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)體垂直并保持良好接觸,彈簧的重心軸線與導(dǎo)軌平行,且彈簧始終處于彈性限度范圍內(nèi).求:

(1)初始時刻通過電阻R的電流I的大。
(2)導(dǎo)體棒第一次回到初始位置時,導(dǎo)體棒的加速度大小為a;
(3)導(dǎo)體棒從開始運動直到停止的過程中,電阻R上產(chǎn)生的焦耳Q.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在粗糙水平地面上放著一個截面為四分之一圓弧的柱狀物體A,A的左端緊靠豎直墻,A與豎直墻壁之間放一光滑球B,整個裝置處于靜止狀態(tài).若把A向右移動少許后,它們?nèi)蕴幱陟o止狀態(tài),則(

A. B對墻的壓力減小 B. AB之間的作用力增大

C. 地面對A的摩擦力減小 D. A對地面的壓力不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一質(zhì)點做直線運動在04s內(nèi)的vt圖像如圖所示,下列說法正確的是

A. 3s內(nèi)的平均速度大于第4s內(nèi)的平均速度

B. 3s內(nèi)的平均速度等于第2s末的瞬時速度

C. 3s內(nèi)的位移和前4s內(nèi)的位移大小之比為34

D. 3s內(nèi)的加速度和第4s內(nèi)的加速度大小之比為13

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,重疊物A、B接觸面間動摩擦因數(shù)都為μ,地面都光滑.當(dāng)物體A受到水平拉力F作用,A、B處于相對靜止時,關(guān)于A、B所受摩擦力對它們運動的影響,下列說法正確的是( ).

A. 兩圖中A物所受摩擦力都是阻力,方向都水平向右

B. 兩圖中B物所受摩擦力都是動力,方向都水平向左

C. 兩圖中B物所受摩擦力都為動力,甲圖中方向為水平向左,乙圖中方向水平向右

D. 甲圖中B所受摩擦力為動力,乙圖中B所受摩擦力為阻力,它們的方向都是水平向左

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