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回旋加速器在科学研究中得到了广泛应用,其原理如图所示.D1和D2是两个中空的半圆...

回旋加速器在科学研究中得到了广泛应用,其原理如图所示.D1D2是两个中空的半圆形金属盒,置于与盒面垂直的匀强磁场中,它们接在电压为U、周期为T的交流电源上.位于D1的圆心处的质子源A能不断产生质子(初速度可以忽略),它们在两盒之间被电场加速.当质子被加速到最大动能Ek后,再将它们引出.忽略质子在电场中的运动时间,则下列说法中正确的是(  )

A. 若只增大交变电压U,则质子的最大动能Ek会变大

B. 若只增大交变电压U,则质子在回旋加速器中运行的时间会变短

C. 若只将交变电压的周期变为2T,仍可用此装置加速质子

D. 质子第n次被加速前、后的轨道半径之比为

 

BD 【解析】A项,根据 ,可得。则最大动能为,与加速电压无关,故A项错误。 B项,若只增大交变电压U,则质子在回旋加速器中加速次数会减小,导致运行时间变短,故B项正确。 C项,若只将交变电压的周期变为2T,而质子在磁场中运动的周期不变,则两周期不同,所以不能始终处于加速状态,故C项错误。 D项,根据洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动,则半径 ,且 ,所以质子第n次被加速前后的轨道半径之比为 ,故D项正确。 综上所述本题答案是:BD  
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考点分析:
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如图所示,在边长为2a的正三角形区域内存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场,一个质量为m、电荷量为-q的带电粒子(重力不计)AB边的中点O以速度v进入磁场, 粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与AB边的夹角为60°,若要使粒子能从AC边穿出磁场,则匀强磁场的大小B需满足(    )

A.     B.

C.     D.

 

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为监测某化工厂的含有离子的污水排放情况,技术人员在排污管中安装了监测装置,该装置的核心部分是一个用绝缘材料制成的空腔,其宽和高分别为bc,左、右两端开口与排污管相连,如图所示.在垂直于上、下底面方向加磁感应强度大小为B的匀强磁场,在空腔前、后两个侧面上各有长为a的相互平行且正对的电极MNMN与内阻为R的电流表相连.污水从左向右流经该装置时,电流表将显示出污水排放情况.下列说法中错误的是(  )

A. M板比N板电势低

B. 污水中离子浓度越高,则电流表的示数越小

C. 污水流量越大,则电流表的示数越大

D. 若只增大所加磁场的磁感应强度,则电流表的示数也增大

 

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如图所示,质量为m、长度为L的金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂在OO点,处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为B,棒中通以某一方向的电流,平衡时两细线与竖直方向夹角均为θ,重力加速度为g.(  )

A. 金属棒中的电流方向由N指向M

B. 金属棒MN所受安培力的方向垂直于OMNO平面向上

C. 金属棒中的电流大小为

D. 每条细线所受拉力大小为

 

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如图甲所示,长直导线与闭合金属线框位于同一平面内,长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示.在时间内,直导线中电流向上,则在时间内,线框中感应电流的方向与所受安培力的合力方向分别是(  )

A. 顺时针,向左    B. 逆时针,向右

C. 顺时针,向右    D. 逆时针,向左

 

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质量和电量都相等的带电粒子MN,以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场,运行的半圆轨迹如图中虚线所示,下列表述正确的是(  )

A. 洛伦兹力对MN做正功

B. M的速率小于N的速率

C. M带负电,N带正电

D. M的运行时间大于N的运行时间

 

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