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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极相连接的两个D形金...

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,两个D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图所示,现用同一回旋加速器分别加速两种同位素,关于高频交流电源的周期和获得的最大动能的大小,下列说法正确的是(  )

A. 加速质量大的交流电源的周期较大,加速次数少

B. 加速质量大的交流电源的周期较大,加速次数多

C. 加速质量大的交流电源的周期较小,加速次数多

D. 加速质量大的交流电源的周期较小,加速次数少

 

A 【解析】需要交流电源的周期等于粒子做圆周运动的周期 ,则加速质量大的交流电源的周期较大;由 ,解得 .则动能 ,故加速质量较大的粒子的最大动能较小,因每次加速粒子得到的动能相同,故加速的次数较小,故选项A正确,BCD错误;故选A. 点睛:解决本题的关键知道回旋加速器电场和磁场的作用,知道粒子的最大动能与加速的电压无关,与磁感应强度大小和D形盒的半径有关.  
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考点分析:
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带电粒子ab在同一匀强磁场中做匀速圆周运动,它们的动量大小相等,a运动的半径大于b运动的半径.若ab的电荷量分别为qaqb,质量分别为mamb,周期分别为TaTb.则一定有(  )

A. qa<qb    B. ma<mb    C. Ta<Tb    D.

 

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如图所示,足够长平行金属导轨倾斜放置,倾角为37°,宽度为0.5m,电阻忽略不计,其上端接一小灯泡,电阻为1Ω.一导体棒MN垂直于导轨放置,质量为0.2 kg,接入电路的电阻为1 Ω,两端与导轨接触良好,与导轨间的动摩擦因数为0.5.在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度为0.8T.将导体棒MN由静止释放,运动一段时间后,小灯泡稳定发光,此后导体棒MN的运动速度以及小灯泡消耗的电功率分别为(重力加速度g取10 m/s2,sin37°=0.6)(  )

A. 2.5 m/s 1W    B. 5 m/s 1W    C. 7.5 m/s 9W    D. 15 m/s 9W

 

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如图所示,一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水平面内,通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定,导体棒与轨道垂直且接触良好,在向右匀速通过MN两区的过程中,导体棒所受安培力分别用FMFN表示.不计轨道电阻.以下叙述不正确的是(  )

A. FM向右    B. FN向左    C. FM逐渐增大    D. FN逐渐减小

 

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很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放,形成一很长的竖直圆筒.一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置,其下端与圆筒上端开口平齐.让条形磁铁从静止开始下落.条形磁铁在圆筒中的运动速率(  )

A. 均匀增大

B. 先增大,后减小

C. 逐渐增大,趋于不变

D. 先增大,再减小,最后不变

 

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关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力,下列说法正确的是(  )

A. 安培力的方向可以不垂直于直导线

B. 安培力的方向总是垂直于磁场的方向

C. 安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关

D. 将直导线从中点折成直角,安培力的大小一定变为原来的一半

 

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