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如图所示为一种获得高能粒子的装置——环形加速器,环形区域内存在垂直纸面向外的匀强...

如图所示为一种获得高能粒子的装置——环形加速器,环形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场.质量为m、电荷量为+q的粒子在环中做半径为R的圆周运动.AB为两块中心开有小孔的极板,原来电势都为零,每当粒子飞经A板时,A板电势升高为+UB板电势仍保持为零,粒子在两极板间的电场中加速.每当粒子离开电场区域时,A板电势又降为零,粒子在电场一次次加速下动能不断增大,而在环形区域内绕行半径不变(设极板间距远小于R).下列关于环形加速器的说法中正确的是(

A.环形区域内的磁感应强度大小Bn与加速次数n之间的关系为

B.环形区域内的磁感应强度大小Bn与加速次数n之间的关系为

C.AB板之间的电压可以始终保持不变

D.粒子每次绕行一圈所需的时间tn与加速次数n之间的关系为

 

B 【解析】 因粒子每绕行一圈,其增加的能量为qU,所以,绕行第n圈时获得总动能为,得第n圈的速度.在磁场中,由牛顿第二定律得,解得,所以,A错误、B正确;如果A、B板之间的电压始终保持不变,粒子在A、B两极板之间飞行时,电场力对其做功qU,从而使之加速,在磁场内飞行时,电场又对粒子做功-qU,从而使之减速.粒子绕行一周电场对其所做总功为零,动能不会增加,达不到加速效果,C错误;根据得,得,D错误;故选B.
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考点分析:
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如图所示,圆弧线abc代表某固定点电荷电场中的三个等势面,相邻两等势面间的距离相等,直线是电场中的几条没标明方向的电场线,粗曲线是一带正电粒子只在电场力作用下运动轨迹的一部分,MN是轨迹上的两点.粒子过MN两点的加速度大小分别是aMaN,电势能分别是EPMEPNabc的电势分别是φaφbφcab间,bc间的电势差分别是UabUbc,则下列判断中正确的是(

A.aMaNEPMEPN

B.φaφbφcEPMEPN

C.aMaNUab=Ubc

D.Uab=UbcEPMEPN

 

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如图所示,长为L=2m,质量为M=2kg的长木板B放在动摩擦因数为=0.4的水平地面上,在木板的最右端放一可视为质点的小物块A,其质量为m=1kg,与木板间的动摩擦因数为=0.2,开始时AB均处于静止状态,g=10m/s2

1)当给木板施加一水平向右的恒力F=15N时,求物块A和木板B运动的加速度分别为多少?

2)要将木板B从物块A下方抽出来,则给木板B施加的向右的水平拉力至少为多少?

3)若给木板施加的水平拉力F=24N,要使物块A从木板B的左端滑下,则水平力F作用的最短时间为多少?

 

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如图所示,倾角θ37°斜面长L1m的斜面体放在水平面上。将一质量m2kg的小物块从斜面顶部由静止释放,经时间t1s后到达底端,斜面体始终保持静止。重力加速度g10m/s2sin37°=0.6cos37°=0.8.求:

1)小物块沿斜面下滑的加速度;

2)小物块与斜面之间的动摩擦因数;

3)小物块沿斜面下滑过程中重力做的功。

 

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一辆汽车初速度3m/s,在水平路面上以2m/s2的加速度做匀加速直线运动。求:

1)汽车在5s末的速度大小。

2)汽车在这5s内的位移大小。

 

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1)某同学在研究弹簧弹力与伸长量的关系的时候,测得弹力的大小F和弹簧长度L的关系如图所示,则由图线可知:

1)弹簧的原长为_____cm

2)弹簧的劲度系数为_____ N/m

2)关于“探究小车速度随时间变化的规律”实验,下列说法正确的是____

A.长木板一定要水平放置   

B.为了减小误差在纸带上选计数点时可以每隔四个点取一个计数点   

C.使用毫米刻度尺测量计数点间的距离时,要估读到最小刻度的下一位   

D.用vt图线处理数据时,所描图线必须经过每一个点

3)某实验小组利用图甲所示装置“探究加速度与物体受力的关系”,已知小车的质量为M,砝码及砝码盘的总质量为m,打点计时器所接的交流电的频率为50Hz

1)实验中m需要满足_____(填“>>”或“<<”)小车的质量M

2)实验中,将长木板左端垫高,其目的是_____

3)若实验中打出的一条纸带如图乙所示,点1234为相邻的计数点,且相邻两计数点间还有四个计时点未画出,则小车的加速度大小为_____ m/s2(结果保留一位有效数字)。

4)mg当做M所受的合力F,根据本实验得到的数据作出小车的加速度aF的关系图象,如图丙所示中可能与本实验相符合的是_____

 

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