回旋加速器在科學(xué)研究中得到了廣泛應(yīng)用,其原理如圖所示.D1和D2是兩個(gè)中空的半圓形金屬盒,置于與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,它們接在電壓為U、周期為T(mén)的交流電源上.位于D1圓心處的質(zhì)子源A能不斷產(chǎn)生質(zhì)子(初速度可以忽略),它們?cè)趦珊兄g被電場(chǎng)加速.當(dāng)質(zhì)子被加速到最大動(dòng)能Ek后,再將它們引出.忽略質(zhì)子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間,則下列說(shuō)法中正確的是

A.若只增大交變電壓U,則質(zhì)子的最大動(dòng)能Ek會(huì)變大
B.若只增大交變電壓U,則質(zhì)子在回旋加速器中運(yùn)行時(shí)間會(huì)變短
C.若只將交變電壓的周期變?yōu)?T,仍可用此裝置加速質(zhì)子
D.質(zhì)子第n次被加速前后的軌道半徑之比為

BD

解析試題分析:粒子經(jīng)回旋加速器加速后從磁場(chǎng)中以最大半徑做勻速圓周運(yùn)動(dòng)離開(kāi),故最大動(dòng)能,與交變電壓U無(wú)關(guān),故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;粒子被加速的次數(shù),則做圓周運(yùn)動(dòng)的周期,運(yùn)動(dòng)圈的時(shí)間為,在U增大后,t將減小,選項(xiàng)B正確;回旋加速器能一直加速粒子,需要,改變了交變電壓的周期,而粒子的沒(méi)變,就不能一直加速,則不能加速質(zhì)子,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;加速n次后由動(dòng)能定理:,圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為,則,有,選項(xiàng)D正確。
考點(diǎn):本題考查了帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題

關(guān)于運(yùn)動(dòng)電荷和磁場(chǎng)的說(shuō)法中,正確的是(    )

A.運(yùn)動(dòng)電荷在某點(diǎn)不受洛倫茲力作用,這點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度必為零
B.電荷的運(yùn)動(dòng)方向、磁感應(yīng)強(qiáng)度方向和電荷所受洛倫茲力的方向一定兩兩互相垂直
C.電子射線垂直進(jìn)入磁場(chǎng)發(fā)生偏轉(zhuǎn),這是因?yàn)槁鍌惼澚?duì)電子做功的結(jié)果
D.電荷與磁場(chǎng)沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng),電荷就一定不受磁場(chǎng)的作用力

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題

如圖所示,磁場(chǎng)方向豎直向下,通電直導(dǎo)線ab由水平位置1繞a點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)到位置2,通電導(dǎo)線所受安培力是(  )

A.?dāng)?shù)值變大,方向不變
B.?dāng)?shù)值變小,方向不變
C.?dāng)?shù)值不變,方向改變
D.?dāng)?shù)值、方向均改變

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題

有兩根長(zhǎng)直導(dǎo)線a、b互相平行放置,如圖所示為垂直于導(dǎo)線的截面圖.在圖中所示的平面內(nèi),O點(diǎn)為兩根導(dǎo)線連線的中點(diǎn),M、N為兩導(dǎo)線附近的兩點(diǎn),它們?cè)趦蓪?dǎo)線連線的中垂線上,且與O點(diǎn)的距離相等.若兩導(dǎo)線中通有大小相等、方向相同的恒定電流I,則關(guān)于線段MN上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度,下列說(shuō)法中正確的是(     )

A.M點(diǎn)和N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向相同
B.M點(diǎn)和N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向相反
C.在線段MN上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度都不可能為零
D.在線段MN上只有一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題

如圖所示,通電導(dǎo)線均置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,其中導(dǎo)線不受安培力作用的是(    )

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題

如圖所示,O點(diǎn)有一粒子源,在某時(shí)刻發(fā)射大量質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子,它們的速度大小相等、速度方向均在xOy平面內(nèi).在直線x=a與x=2a之間存在垂直于xOy平面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),與y軸正方向成60°角發(fā)射的粒子恰好垂直于磁場(chǎng)右邊界射出.不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用力關(guān)于這些粒子的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是(    )

A.粒子的速度大小為
B.粒子的速度大小為
C.與y軸正方向成120°角射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)
D.與y軸正方向成90°角射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題

如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系中有一個(gè)垂直紙面向里的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng),其邊界過(guò)原點(diǎn)O和y軸上的點(diǎn)a(0,L)。一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從a點(diǎn)以初速度v0平行于x軸正方向射入磁場(chǎng),并從x軸上的b點(diǎn)射出磁場(chǎng),此時(shí)速度方向與x軸正方向的夾角為60°。下列說(shuō)法中正確的是

A.電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
B.電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
C.磁場(chǎng)區(qū)域的圓心坐標(biāo)為
D.電子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心坐標(biāo)為(0,-L)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題

如圖,在方框中有一能產(chǎn)生磁場(chǎng)的裝置,現(xiàn)在在方框右邊放一通電直導(dǎo)線(電流方向如圖箭頭方向),發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線受到向右的作用力,則方框中放置的裝置可能是下面哪個(gè)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題

如右圖所示,在邊長(zhǎng)為2a的正三角形區(qū)域內(nèi)存在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為-q的帶電粒子(重力不計(jì))從AB邊的中點(diǎn)O以速度v進(jìn)入磁場(chǎng),粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度方向垂直于磁場(chǎng)且與AB邊的夾角為60°,若要使粒子能從AC邊穿出磁場(chǎng),則勻強(qiáng)磁場(chǎng)的大小B需滿足(  )

A.B.
C.D.

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