12.回旋加速器是加速帶電粒子的裝置,如圖所示,其主體部分是兩個D形金屬盒.兩金屬盒處在垂直于盒底的勻強磁場中,a、b分別與高頻交流電源兩極相連接,下列說法不正確的是( 。
A.離子在磁場中動能不斷發(fā)生變化
B.離子在電場中動能不斷發(fā)生變化
C.增強磁感應(yīng)強度可以使粒子射出時的獲得的最大動能增加
D.增大金屬盒的半徑可使粒子射出時的獲得的最大動能增加

分析 回旋加速器中帶電粒子在電場被加速,每通過電場,動能被增加一次;而在磁場里做勻速圓周運動,通過磁場時只改變粒子的運動方向,動能卻不變.因此帶電粒子在一次加速過程中,電場電壓越大,動能增加越大.但從D形盒中射出的動能,除與每次增加的動能外,還與加速次數(shù)有關(guān).所以加速電壓越大,回旋次數(shù)越少,推導(dǎo)出最大動能的表達式,分析最大動能與磁感應(yīng)強度和D形金屬盒半徑的關(guān)系.

解答 解:A、離子在磁場中受到洛倫茲力,但不做功,故A錯誤;
B、帶電粒子源源不斷的在電場中處于加速狀態(tài),從而獲得能量,故B正確;
CD、帶電粒子從D形盒中射出時的動能 Ekm=$\frac{1}{2}$mvm2 (1)
帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動,則圓周半徑 R=$\frac{m{v}_{m}}{qB}$(2)
由(1)(2)可得Ekm=$\frac{{q}^{2}{B}^{2}{R}^{2}}{2m}$ 顯然,當帶電粒子q、m一定的,則Ekm∝R2 B2
即Ekm隨磁場的磁感應(yīng)強度B、D形金屬盒的半徑R的增大而增大,與加速電場的電壓和狹縫距離無關(guān),故CD正確;
本題選擇錯誤的,故選:A.

點評 本題回旋加速器考查電磁場的綜合應(yīng)用:在電場中始終被加速,在磁場中總是勻速圓周運動.所以容易讓學生產(chǎn)生誤解:增加射出的動能由加速電壓與縫間決定.原因是帶電粒子在電場中動能被增加,而在磁場中動能不變.

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2.一定質(zhì)量的某種理想氣體由狀態(tài)A變?yōu)闋顟B(tài)B,其有關(guān)數(shù)據(jù)如圖所示.若此過程中吸收的熱量Q=7.0×105J,同時氣體的內(nèi)能增加了6.5×105J,求:
(1)在狀態(tài)B時的溫度;
(2)狀態(tài)A的壓強是多少.

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20.如圖所示,電源電動勢E、內(nèi)阻r、R1和R2都是恒定的,當電阻箱R的阻值增大時,對電流表和電壓表的讀數(shù),以下判斷正確的是(  )
A.電流表的讀數(shù)減小,電壓表的讀數(shù)增大
B.電流表的讀數(shù)減小,電壓表的讀數(shù)不變
C.電流表的讀數(shù)增大,電壓表的讀數(shù)減小
D.電流表的讀數(shù)增大,電壓表的讀數(shù)增大

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7.如圖所示,水平傳送帶AB的長度L=3.75m,皮帶輪的半徑R=0.1m.現(xiàn)有一小物體(視為質(zhì)點)以水平速度v0從A點滑上傳送帶,物塊與傳送帶間動摩擦因數(shù)為μ=0.2,傳送帶上表面距地面的高度h=5m,g取10m/s2,試討論下列問題:
(1)若皮帶靜止,要使小物體滑到B端后做平拋運動.則小物體滑上A點的初速度v0至少為多少?
(2)若皮帶輪以角速度ω=40rad/s順時針勻速轉(zhuǎn)動,小物體滑上A點的初速度v0=3m/s,求小物體由A點運動到B點的時間及落地點到B的水平位移s;
(3)若皮帶輪以角速度ω=40rad/s順時針勻速轉(zhuǎn)動,求v0滿足什么條件時,小物塊均落到地面上的同一點.

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17.磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,與面積為S0的平面導(dǎo)線框所在的平面垂直,在△t時間內(nèi),導(dǎo)線框面積增加了△S,同時磁感應(yīng)強度增加了△B,則這段時間內(nèi),導(dǎo)線框內(nèi)產(chǎn)生的平均感生電動勢為$\frac{B△S+△B{S}_{0}+△B△S}{△t}$.

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4.物體放在水平桌面上靜止不動,下列說法中正確的是(  )
A.桌面對物體支持力的大小等于物體的重力,它們是一對平衡力
B.物體所受的重力和桌面對它的支持力是一對作用力與反作用力
C.物體對桌面的壓力就是物體的重力,這兩個力是同種性質(zhì)的力
D.物體對桌面的壓力與桌面對物體的支持力是一對平衡力

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1.如圖,①、②分別為質(zhì)點甲、乙的v-t圖象,下列說法錯誤的( 。
A.甲的加速度比較大
B.甲和乙的速度方向相同
C.甲和乙的加速度方向相反
D.甲做勻加速直線運動,乙做勻減速直線運動

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2.如圖所示,真空中有以O(shè)′為圓心,r為半徑的圓形勻強磁場區(qū)域,磁場方向垂直紙面向外,磁感應(yīng)強度為B.圓的最下端與x軸相切于直角坐標原點O,圓的右端與平行于y軸的虛線MN相切,在虛線MN右側(cè)x軸上方足夠大的范圍內(nèi)有方向豎直向下、場強大小為E的勻強電場,在坐標系第四象限存在方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強度大小也為B的勻強磁場,現(xiàn)從坐標原點O沿y軸正方向發(fā)射質(zhì)子,質(zhì)子在磁場中做半徑為r的勻速圓周運動,然后進入電場到達x軸上的C點.已知質(zhì)子帶電量為q,質(zhì)量為m,不計質(zhì)子的重力及質(zhì)子對電磁場的影響.求:
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