17．如圖為一回旋加速器的示意圖，已知 D形盒的半徑為R，中心O處放有質(zhì)量為m、帶電量為q的正離子源，若磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，求：
（1）加在D形盒間的高頻電源的周期為$\frac{2πm}{qB}$；
（2）離子加速后的最大能量$\frac{{q}^{2}{B}^{2}{R}^{2}}{2m}$．

分析 （1）根據(jù)質(zhì)子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期公式，即可求解；
（2）根據(jù)運(yùn)動(dòng)半徑等于R，結(jié)合牛頓第二定律與向心力，即可求解．

解答 解：（1）質(zhì)子的回旋周期為：T=$\frac{2πR}{v}$=$\frac{2πm}{qB}$
（2）當(dāng)回旋半徑r=R時(shí)，質(zhì)子的速度最大，由半徑公式變形得：vm=$\frac{qBR}{m}$
質(zhì)子加速后的最大動(dòng)能為：Ekm=$\frac{1}{2}$m${v}_{m}^{2}$=$\frac{{q}^{2}{B}^{2}{R}^{2}}{2m}$
故答案為：（1）$\frac{2πm}{qB}$；（2）$\frac{{q}^{2}{B}^{2}{R}^{2}}{2m}$．

點(diǎn)評(píng) 考查粒子做勻速圓周的周期公式與半徑公式的應(yīng)用，掌握牛頓第二定律，注意區(qū)別求加速時(shí)間與回旋時(shí)間的不同．

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：解答題

11．某同學(xué)做“探究求合力的方法”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，0為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩．圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖．

（1）如果沒有操作失誤，圖乙中的F與F′兩力中，方向一定沿AO方向的是F′
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，主要的步驟是：
A．在桌上放一塊方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙釘在方木板上；
B．用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點(diǎn)．在橡皮條的另一端拴上兩條細(xì)繩，細(xì)繩的另一端系著繩套；
C．用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長(zhǎng)，結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O，記錄下O點(diǎn)的位置，讀出兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；
D．按選好的標(biāo)度，用鉛筆和刻度尺作出兩只彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F1和F2的圖示，以表示F1、F2的線段為鄰邊作平行四邊形，找出對(duì)角線F；
E．只用一只彈簧測(cè)力計(jì)，通過細(xì)繩套拉橡皮條使其伸長(zhǎng)，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，記下細(xì)繩的方向，按同一標(biāo)度作出這個(gè)力F′的圖示；
F．比較F′和F的大小和方向，看它們是否相同，得出結(jié)論上述步驟中：有重要遺漏的步驟的序號(hào)是C和E．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

8．某同學(xué)為了測(cè)定木塊與小車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：
①用彈簧秤測(cè)量帶凹槽的木塊重力，記為FN1；
②將力傳感器A固定在水平桌面上，測(cè)力端通過輕質(zhì)水平細(xì)繩與木塊相連木塊放在較長(zhǎng)的平板小車上．水平輕質(zhì)細(xì)繩跨過定滑輪，一端連接小車，另一端系沙桶，不斷地緩慢向沙桶里倒入細(xì)紗，直到小車運(yùn)動(dòng)起來(lái)，待傳感器示數(shù)穩(wěn)定后，記錄此時(shí)數(shù)據(jù)F1；
③向凹槽中依次添加重力為0.5N的砝碼，改變木塊與小車之間的壓力FN，重復(fù)操作②，數(shù)據(jù)記錄如表：
壓力FN1FN2FN3FN4FN5FN6FN7FN8
FN/N1.502.002.503.003.504.004.505.00
傳感器數(shù)據(jù)F1F2F3F4F5F6F7F8
F/N0.590.830.991.221.421.611.792.01
試完成：
（1）在實(shí)驗(yàn)過程中，是否要求長(zhǎng)木板必須做勻速直線運(yùn)動(dòng)？否（填“是”或“否”）
（2）為了充分利用測(cè)量數(shù)據(jù)，該同學(xué)將所測(cè)得的數(shù)值按如下方法逐一求差，分別計(jì)算出了三個(gè)差值：△f1=F5-F1=0.83N，：△f2=F6-F2=0.78N，：△f3=F7-F3=0.80N，請(qǐng)你給出第四個(gè)差值：△f4=F8-F4=0.79N．
（3）根據(jù)以上差值，可以求出每增加0.50N砝碼時(shí)摩擦力增加：△f，△f用：△f1，△f2，△f3，△f4，表示的式子為：△f=$\frac{△{f}_{1}+△{f}_{2}+△{f}_{3}+△{f}_{4}}{4×4}$，代入數(shù)據(jù)得：△f=0.2N
（4）木塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

5．在探究動(dòng)摩擦因數(shù)μ的數(shù)值與哪些因素有關(guān)的討論中，同學(xué)們一致認(rèn)為，μ除與接觸的兩物體的材料有關(guān)外，還應(yīng)該與其它因素有關(guān)．下列小組的觀點(diǎn)合理的是（　　）
A．除與接觸面的材料有關(guān)外，動(dòng)摩擦因數(shù)μ只與接觸面的粗糙程度有關(guān)
B．分析教材上的數(shù)據(jù)“橡膠輪胎與路面（干）之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.71”，由這里的“干”字猜想動(dòng)摩擦因數(shù)μ還與接觸面的干濕程度有關(guān)
C．雨天汽車的剎車距離會(huì)顯著增加，由此猜想μ還與接觸面的干濕程度有關(guān)
D．汽車下坡長(zhǎng)時(shí)間制動(dòng)時(shí)，剎車可能會(huì)失靈，由此猜想μ還與接觸面的溫度有關(guān)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

12．如圖所示，已知回旋加速器的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，D形金屬盒的半徑為R，狹縫間的距離為d，加在兩D形金屬盒間電壓為U．一個(gè)電荷量為q，質(zhì)量為m的帶電粒子在回旋加速器的中心從速度為0開始加速，當(dāng)它離開回旋加速器時(shí)的動(dòng)能為Ek．要使該粒子離開回旋加速器時(shí)的動(dòng)能大于Ek，則下列方法中正確的是（　　）
A．只增大兩D形金屬盒間的電壓UB．只增大狹縫間的距離d
C．只增大勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度BD．只增大D形金屬盒的半徑R

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

2．某電壓表V的量程為3V，電阻約為幾千歐：
（1）一個(gè)中央刻度數(shù)為15的多用電表測(cè)量其內(nèi)阻，測(cè)量時(shí)，多用電表檔位調(diào)到電阻“×100”檔，按圖（a）正確連接電路，電壓表的示數(shù)為2.80V，多用電表的示數(shù)如圖（b）所示，則電壓表的內(nèi)阻為1400Ω，此多用電表內(nèi)所用電池的電動(dòng)勢(shì)為5.8V．
（2）若實(shí)驗(yàn)室提供以下器材，要求盡可能準(zhǔn)確地測(cè)量上述電壓表V的內(nèi)阻：
電壓表V2（量程為5V，內(nèi)阻約3500Ω）；
電阻筘R1（阻值范圍為0～9999Ω）；
滑動(dòng)變阻器R2（最大阻值約為100Ω，額定電流1.5A）；
電源E（電動(dòng)勢(shì)6V，內(nèi)阻約0.5Ω）；
開關(guān)、導(dǎo)線若干：
①請(qǐng)選擇必要的器材，在如圖（c）方框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路的原理圖（圖中器材要用題中相應(yīng)的字母標(biāo)注）．
②某同學(xué)按照正確的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，讀出電壓表V的示數(shù)為U，電壓表V2的示數(shù)為U2，電阻箝R1的示數(shù)為r，則電壓表V的內(nèi)阻RV的計(jì)算公式為RV=$\frac{Ur}{{U}_{2}-U}$（用所測(cè)物理量的符號(hào)表示）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

9．（1）在測(cè)定金屬的電阻率實(shí)驗(yàn)中，用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖1所示，讀數(shù)為0.772mm．
（2）某同學(xué)用指針式多用電表測(cè)電阻Rx的阻值，他將紅黑筆分別插入“+”“-”插孔中，將選擇開關(guān)置于“×10”檔位置，然后將紅、黑表筆短接調(diào)零，此后測(cè)量阻值時(shí)發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度較�。噯枺�
①為減小實(shí)驗(yàn)誤差，該同學(xué)應(yīng)將選擇開關(guān)置于“×100”位置．（選填“×1”、“×100”）
②再將紅、黑表筆短接，重新調(diào)零后繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果看到指針指在如圖2所示位置，則電阻Rx測(cè)量值為3000Ω．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

6．在測(cè)定金屬的電阻率實(shí)驗(yàn)中，用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為1.780mm．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

7．在描繪平拋物體運(yùn)動(dòng)軌跡的實(shí)驗(yàn)中，下列原因?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果影響可以忽略不計(jì)的有（　　）
A．安裝斜槽時(shí)，斜槽末端切線方向不水平
B．確定Oy軸時(shí)，沒有用重錘線
C．斜槽不是絕對(duì)光滑的，有一定摩擦
D．釋放小球不是從同一位置

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