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环型对撞机是研究高能粒子的重要装置,其核心部件是一个高真空的圆环状空腔。若带电粒...

环型对撞机是研究高能粒子的重要装置,其核心部件是一个高真空的圆环状空腔。若带电粒子初速度为零,经电压为U的电场加速后,沿圆环切线方向注入对撞机的环状空腔内,腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场,磁感应强度大小为B。带电粒子将被局限在圆环状腔内运动。要维持带电粒子在圆环内做半径确定的圆周运动,下列说法正确的是

A. 对于给定的加速电压,带电粒子的比荷q/m越大,磁感应强度B越大

B. 对于给定的加速电压,带电粒子的比荷q/m越大,磁感应强度B越小

C. 对于给定的带电粒子,加速电压U越大,粒子运动的周期越大

D. 对于给定的带电粒子,加速电压U越大,粒子运动的周期越小

 

BD 【解析】 带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力可知: 得 ,而粒子在电场中被加速,则有 ,两式联立可得 ,带电粒子运行的周期 .A、B、对于给定的加速电压,由于半径R相同,由上式得知,带电粒子的比荷q/m越大,磁感应强度B越小.故A错误,B正确.C、D、对于给定的带电粒子,比荷q/m一定,当电压增大时,则导致磁感应强度B增大,则粒子运动周期变小.故C错误,D正确.故选BD. 【点睛】本题通过洛伦兹力提供向心力来导出半径公式与周期公式,再用动能定理得出粒子在电场中的加速公式,从而可推导出加速电压、磁感应强度、粒子的比荷及半径的关系.最终由控制变量来研究其它各量之间的具体关系.  
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考点分析:
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如图所示的电路中,当变阻器R3的滑动触头Pb端移动时

A. 电压表示数变大,电流表示数变小

B. 电压表示数变小,电流表示数变大

C. 电压表示数变大,电流表示数变大

D. 电压表示数变小,电流表示数变小

 

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如图所示的磁场中,有PQ两点。下列说法正确的是

A. P点的磁感应强度小于Q点的磁感应强度

B. PQ两点的磁感应强度大小与该点是否有通电导线无关

C. 同一小段通电直导线在PQ两点受到的安培力方向相同,都是PQ

D. 同一小段通电直导线在P点受到的安培力一定大于在Q点受到的安培力

 

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三角形导线框abc固定在匀强磁场中,磁感线的方向与导线框所在平面垂直,规定磁场的正方向垂直纸面向里,磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示。规定线框中感应电流i沿顺时针方向为正方向,下列 i— t图象中正确的是

A.     B.

C.     D.

 

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下列关于电场的说法正确的是

A. 顺着电场线的方向电势降低

B. 电势为零的地方电场强度一定为零

C. 只有体积小、电量小的带电体才可以视为点电荷

D. 两个等量异种点电荷连线的中垂线上各点场强相等,电势相等

 

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(13分)如图所示,在竖直向下的匀强电场中有一带电量为q=-10-5C的小球,自倾角为θ=37°的绝缘斜面顶端A点由静止开始滑下,接着通过半径为R=0.05m的绝缘半圆轨道最高点C,已知小球质量为m=0.2kg,匀强电场的场强E=105N/C,小球运动过程中摩擦阻力及空气阻力不计,求:

1)小球从H=0.1m高处静止释放,滑至B的速度为多少;

2)若从高为h的某处从静止释放,要使小球能到到C点,h至少应为多少;

(3)通过调整释放高度使小球到达C点的速度为1m/s,则小球落回到斜面时的动能是多少.

 

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