回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图所示.设D形盒半径为.若用回旋加速器加速质子(氢核)时,匀强磁场的磁感应强度为,高频交流电的频率为.质子质量为,电荷量为.则下列说法正确的是 ( )
A.高频交流电频率应为
B.质子被加速后的最大动能不可能超过
C.质子被加速后的最大动能与狭缝间的加速电压、加速次数有关
D.不改变和,该回旋加速器也能用于加速粒子(即氦核)
如图所示,两根相距为l的平行直导轨ab、cd,b、d间连有一固定电阻R,导轨电阻可忽略不计.MN为放在ab和cd上的一导体杆,与ab垂直,其电阻也为R.整个装置处于匀强磁场中,磁感应强度的大小为B,磁场方向垂直于导轨所在平面(指向图中纸面内).现对MN施力使它沿导轨方向以速度v(如图)做匀速运动.令U表示MN两端电压的大小,则 ( )
A.,流过固定电阻R的感应电流由b到d
B.,流过固定电阻R的感应电流由d到b
C.U=vBl,流过固定电阻R的感应电流由b到d
D.U=vBl,流过固定电阻R的感应电流由d到b
关于电磁感应,下列说法中正确的是 ( )
A.导体相对磁场运动,导体内一定会产生感应电流
B.导体作切割磁感线运动,导体内一定会产生感应电流
C.闭合电路在磁场中做切割磁感线运动,电路中一定会产生感应电流
D.穿过闭合电路的磁通量发生变化,电路中一定会产生感应电流
(10分) 如图所示,电动机带动滚轮作逆时针匀速转动,在滚轮的摩擦力作用下,将一金属板从斜面底端A送往上部,已知斜面光滑且足够长,倾角θ=30°.滚轮与金属板的切点B到斜面底端A的距离为L=6.5m,当金属板的下端运动到切点B处时,立即提起滚轮使它与板脱离接触.已知板之后返回斜面底部与挡板相撞后立即静止,此时放下滚轮再次压紧板,再次将板从最底端送往斜面上部,如此往复.已知板的质量为m=1×103Kg,滚轮边缘线速度恒为v=4m/s,滚轮对板的正压力FN=2×104N,滚轮与板间的动摩擦因数为μ=0.35,取g=10m/s2 .
求:(1)在滚轮作用下板上升的加速度;
(2)板加速至与滚轮速度相同时前进的距离;
(3)每个周期中滚轮对金属板所做的功;
(4)板往复运动的周期.
(7分)如图6所示,质量为m的小球,用不可伸长的线悬于固定点O,线长为l,初始线与铅垂线有一个夹角,初速为0. 在小球开始运动后,线碰到铁钉O1. 铁钉的方向与小球运动的平面垂直. OO1=h<l,且已知OO1与铅垂线夹角为β. 假设碰后小球恰能做圆周运动. 求线与铁钉碰前瞬时与碰后瞬时张力的变化.
(8分)用同种材料制成倾角30°的斜面和长水平面,斜面长2.4m且固定,一小物块从斜面顶端以沿斜面向下的初速度v0开始自由下滑,当v0=2 m/s时,经过0.8s后小物块停在斜面上多次改变v0的大小,记录下小物块从开始运动到最终停下的时间t,作出t-v0图象,如图所示,求:
1)小物块与该种材料间的动摩擦因数为多少?
2)某同学认为,若小物块初速度为4m/s,则根据图象中t与v0成正比推导,可知小物块运动时间为1.6s。以上说法是否正确?若不正确,说明理由并解出你认为正确的结果。