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寒假作业之核心考点(带电粒子在组合场中的运动)突破练(原创、较难)
一、单选题
1.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R。若用回旋加速器加速质子时,匀强磁场的磁感应强度为B,高频交流电频率为f。则下列说法正确的是
A.质子被加速后的最大速度不可能超过πfR
B.质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关
C.只要R足够大,质子的速度可以被加速到任意值
D.不改变B和f,该回旋加速器也能用于加速比荷不同的粒子
【答案】B
2.如图是回旋加速器的示意图,其核心部分是两个半径为R的D形金属盒,两金属盒表面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,并分别与一个高频电源两端相连.现用它来加速质量为m、电荷量为q的微观粒子(忽略相对论效应),则下列说法正确的是( )
A.要使回旋加速器正常工作,高频电源的频率应为
B.输出粒子获得的最大动能为
C.要提高粒子输出时的最大速度,需提高电源的电压
D.若先后用来加速氘核和氦核,则必须调整电源的频率
【答案】B
3.如图所示,一质量为m,电荷量为q的带正电绝缘体物块位于高度略大于物块高的水平宽敞绝缘隧道中,隧道足够长,物块上、下表面与隧道上、下表面的动摩擦因数均为μ,整个空间存在垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。现给物块水平向右的初速度v0,空气阻力忽略不计,物块电荷量不变,则物块
A.一定做匀速直线运动
B.一定做减速运动
C.可能先减速后匀速运动
D.可能加速运动
【答案】C
4.在赤道处,将一小球向东水平抛出,落地点为a;给小球带上电荷后,仍以原来的速度抛出,考虑地磁场的影响,下列说法正确的是( )
A.无论小球带何种电荷,小球仍会落在a点
B.无论小球带何种电荷,小球下落时间都会延长
C.若小球带负电荷,小球会落在更远的b点
D.若小球带正电荷,小球会落在更远的b点
【答案】D
5.竖直平面内存在有匀强电场,一个质量为m,带电荷量为q的小球以初速度v0沿与竖直方向成θ角斜向左上方沿直线运动,已知小球运动路径恰好在匀强电场的平面内,那么在小球发生位移L的过程中,下列分析正确的是( )
A.若小球做匀速直线运动,则电场强度E=
B.若