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【題目】粒子回旋加速器的工作原理如圖所示，置于真空中的D型金屬盒的半徑為R，兩金屬盒間的狹縫很小，磁感應強度為B的勻強磁場與金屬盒盒面垂直，高頻率交流電的頻率為f，加速器的電壓為U，若中心粒子源處產生的質子質量為m，電荷量為+e，在加速器中被加速。不考慮相對論效應，則下列說法正確是

A. 質子被加速后的最大速度不能超過2πRf

B. 加速的質子獲得的最大動能隨加速電場U增大而增大

C. 質子第二次和第一次經過D型盒間狹縫后軌道半徑之比為

D. 不改變磁感應強度B和交流電的頻率f，該加速器也可加速粒子

【答案】AC

【解析】

試題質子在回旋加速器中被加速，需要滿足質子做圓周運動的周期與交變電壓的周期相等，質子的最大動能由D型盒的半徑R決定，故B錯誤；由半徑公式可知質子的最大速度，且滿足周期，可得最大速度，故A正確；質子在電場中加速，根據動能定理，第一次通過狹縫有，第二次通過狹縫有，由兩式可知，故C正確；質子的電荷數和質量數都是1，粒子（氦核）的電荷數為2，質量數為4，兩種粒子的比荷并不相等，由周期公式可知兩種粒子的周期也不相等，不改變磁感應強度B和交流電的頻率f，則不滿足粒子做圓周運動的周期與交流電的周期相等，該加速器就不能加速a粒子，故D錯誤。

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【題目】如圖所示,兩根平行長直金屬軌道，固定在同一水平面內，問距為d，其左端接有阻值為R的電阻，整個裝置處在豎直向上、磁感應強度為B的勻強磁場中。一質量為m的導體棒ab垂直于軌道放置，且與兩軌道接觸良好，導體棒與軌道之間的動摩擦因數為。導體棒在水平向右、垂直于棒的恒力F作用下，從靜止開始沿軌道運動距離l時，速度恰好達到最大（運動過程中導體棒始終與軌道保持垂直），設導體棒接入電路的電阻為r,軌道電阻不計，重力加速度大小為g，在這一過程中

A．流過電阻R的電荷量為

B．導體棒運動的平均速度為

C．恒力F做的功與摩擦力做的功之和等于回路產生的電能

D．恒力F做的功與安培力做的功之和大于導體棒所增加的動能

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【題目】如圖甲所示，兩根間距L=1.0m，電阻不計的足夠長平行金屬導軌MN、PQ水平放置，一端與阻值R=3.0 Ω 的電阻相連，質量m=0.5kg、電阻為r=1.0 Ω 的導體棒ab在恒定外力F作用下由靜止開始運動，己知導體棒與兩根導軌間的滑動摩擦因數為 μ=0.2，整個裝置處于垂直于導軌平面向上的勻強磁場B中，導體棒運動過程中加速度a與速度v的關系如圖乙所示（己知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10m/s2）。求：

（1）恒定外力F的大小；

（2）勻強磁場的磁感應強度B；

（3）若ab棒由靜止開始運動距離為x=6m時，速度己達v=4m/s，求此過程中電阻R上產生的焦耳熱Q。

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【題目】如圖所示為用伏安法測定一個定值電阻的阻值的實驗所需的器材實物圖，器材規格如下：

A.待測電阻Rx(約 100 Ω)

B.直流電流表 A1 (量程 0～20 mA，內阻 50 Ω)

C.直流電流表 A2 (量程 0～0.6A，內阻 1.7 Ω)

D.直流電壓表 V1(量程 0～3 V，內阻 5 kΩ)

E.直流電壓表 V2(量程 0～6 V，內阻 10 kΩ)

F.直流電源(輸出電壓 6 V，內阻不計)

G.滑動變阻器(阻值范圍 0～15 Ω，允許最大電流 1 A)

H.開關 1 個，導線若干

(1)、為減小實驗誤差，實驗中測電流應該用__________（填“A1”或“A2”），測電壓應該用（填“V1”或“V2”）。測量電路采用電流表_______________（填“內接法”或“外接法”）；滑動變阻器是采用__________接法(填“限流式”或“分壓式”)。

(2)、根據器材規格及實驗要求，在虛線框內畫出實驗原理圖_________;

(3)、請用筆在本題的實物圖上連線．把實驗電路補充完整_______;

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【題目】恒定電流電路內各處電荷的分布是穩定的，任何位置的電荷都不可能越來越多或越來越少，此時導內的電場的分布和靜電場的性質是一樣的，電路內的電荷、電場的分布都不隨時間改變，電流恒定.

（1）a. 寫出圖中經△t時間通過0、1、2，3的電量、、、滿足的關系，并推導并聯電路中干路電流和各支路電流、、之間的關系；

b. 研究將一定量電荷△q通過如圖不同支路時電場力做功、、的關系并說明理由；由此進一步推導并聯電路中各支路兩端電壓U1、U2、U3之間的關系；

c. 推導圖中并聯電路等效電阻R和各支路電阻R1、R2、R3的關系.

（2）定義電流密度j的大小為通過導體橫截面電流強度I與導體橫截面S的比值，設導體的電阻率為，導體內的電場強度為E，請推導電流密度j的大小和電場強度E的大小之間滿足的關系式.

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【題目】如圖所示，平面直角坐標系xoy被三條平行的分界線分為I、II、III、IV四個區域，每條分界線與x軸所夾30角，區域I、II分界線與y軸的交點坐標（0，l），區域I中有方向垂直紙面向里、大小為B的勻強磁場；區域 II寬度為d，其中有方向平行于分界線的勻強電場；區域III為真空區域；區域IV中有方向垂直紙面向外、大小為2B的勻強磁場．現有不計重力的兩粒子，粒子l帶正電，以速度大小v1從原點沿x軸正方向運動；粒子2帶負電，以一定大小的速度從x軸正半軸一點A沿x軸負向與粒子1同時開始運動，兩粒子恰在同一點垂直分界線進入區域II；隨后粒子1以平行于x軸的方向進入區域III；粒子2以平行于y軸的方向進入區域III，最后兩粒子均在第二次經過區城III、IV分界線時被引出．