万考题-全国中小学题库

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1．回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狹缝很小，带电粒子穿过的区时间可忽略不计，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，A处粒子源产生的粒子质量为m、电荷量为 $\text{[math]}$ ，在加速器中被加速，加速电压为U，加速过程中不考虑相对论效应和重力影响，则（）

A: 加速器加速电压U的周期等于粒子的回旋周期的两倍

B: 增大加速电压U，出射粒子动能不变

C: 增大磁感应强度B和D形盒半径R，粒子获得动能可能减小

D: 粒子在D形盒中运动时间与加速电压U无关

难度：中等题型:常考题来源：湖南省名校联考联合体2021-2022学年高二下学期物理3月联考试卷

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2．图为速度选择器示意图。 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 两个极板间的电压为U，距离为d。极板间有磁感应强度方向垂直纸面向里、大小为B的匀强磁场。一束带电粒子流从 $\text{[math]}$ 射入，部分粒子恰能沿虚线从 $\text{[math]}$ 射出。不计粒子所受重力和粒子间的相互作用，下列说法正确的是（）

A:

B:

C:

D:

难度：中等题型:常考题来源：湖南省2021-2022学年高二下学期物理3月大联考试卷

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3．如图所示为回旋加速器原理图，它的主要结构是在磁极间的真空室内有两个半圆形的金属扁盒（D形盒）隔开相对放置，D形盒上加交变电压，其间隙处产生交变电场。在D形盒所在处存在匀强磁场。置于中心附近的粒子源产生的带电粒子，在电场中被加速，带电粒子在D形盒内不受电场力，只在洛伦兹力作用下，在垂直磁场平面内作匀速圆周运动。一质量为m，电荷量为q的带电粒子自半径为R的D形盒的中心附近由静止开始加速，D形盒上所加交变电压大小恒为U，D形盒所在处的磁场的磁感应强度为B，不考虑相对论效应，求：

带电粒子从D形盒边缘飞出时的速度大小v；

交变电压的周期T；

带电粒子从释放到飞出加速器，被加速的次数N。

难度：中等题型:模拟题来源：北京市延庆区2022届高三下学期物理一模试卷

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4．质谱仪是一种检测和分离同位素的仪器。a、b是同位素原子核，它们的电荷量均为q，a的质量为m。如图所示，它们从静止开始经电压为U的电场加速，然后沿着与磁场垂直的方向进入匀强磁场，最后打在照相底片上。从照相底片上获知a、b在磁场中的轨迹直径分别为x、 $\text{[math]}$ 。不计a、b的重力及其相互作用。求：

a进入磁场时的速度大小v；

磁场的磁感应强度大小B；

b的质量。

难度：简单题型:模拟题来源：福建省漳州市2022届高三下学期物理第二次教学质量检测（二模）试卷

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5．图甲是回旋加速器的示意图，两金属D形盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连。在加速带电粒子时，带电粒子从静止开始运动，其速率v随时间t的变化如图乙，已知tn时刻粒子恰好射出回旋加速器，粒子穿过狭缝的时间不可忽略，不考虑相对论效应及粒子的重力，下列判断正确的是（）

A:

B:

C:

D:

难度：中等题型:常考题来源：广东省七校联合体2021-2022学年高二下学期物理2月联考试卷

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6．关于下列四幅图的说法正确的是（）

A: 图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，可增加电压U

B: 图乙是磁流体发电机的结构示意图，正离子进入后会偏向B板，A板电势高于B板电势

C:

D: 图丁是质谱仪的结构示意图，粒子打在底片上的位置越靠近狭缝S₃说明粒子的比荷越大

难度：中等题型:模拟题来源：安徽省黄山市2022届高三上学期物理第一次质量检测试卷

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7．磁流体发电机，又叫等离子体发电机，图中的燃烧室在3000K的高温下将气体全部电离为电子和正离子，即高温等离子体。高温等离子体经喷管加速后以1000m/s的速度进入矩形发电通道。发电通道有垂直于纸面向内的匀强磁场，磁感应强度B=6T等离子体发生偏转，在两极间形成电势差。已知发电通道长a=50cm，宽b=20cm，高d=20cm，等高速等高子体离子体的电阻率ρ=2Ω·m。则以下判断中正确的是（）

A: 因正离子带电量未知，故发电机的电动势不能确定

B: 图中外接电阻R两端的电压为1200V

C: 当外接电阻R=8Ω时，发电机的效率最高

D: 当外接电阻R=4Ω时，发电机输出功率最大

难度：中等题型:常考题来源：浙江省舟山市2021-2022学年高二上学期物理期末检测试卷

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8．为了让学生直观感受到磁流体发电机，周老师设计了如图甲所示实验装置， $\text{[math]}$ 溶液在抽水机的作用下，从左向右流动，通过钕铁硼强磁铁产生竖直向下的磁场，前后两块铜片与灵敏电流计连接，简化为乙图所示，则下列说法正确的是（）

A: 电流由前铜片流出，经过电流计流向后铜片

B: 电流由后铜片流出，经过电流计流向前铜片

C: 提高两块铜片间液体的流速，电流计示数变大

D:

难度：中等题型:常考题来源：浙江省衢温5 1联盟2021-2022学年高二上学期物理期末考试试卷

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9．某实验室中有一种污水流量计，其原理可以简化为如下图所示模型：废液内含有大量正、负离子，从直径为 $\text{[math]}$ 的圆柱形容器右侧流入，左侧流出。流量值 $\text{[math]}$ 等于单位时间通过横截面的液体的体积。空间有垂直纸面向里的磁感应强度为 $\text{[math]}$ 的匀强磁场，下列说法正确的是：（）

A:

B:

C:

D:

难度：中等题型:常考题来源：浙江省绍兴市柯桥区2021-2022学年高二上学期物理期末教学质量调测试卷

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10．如图为一种改进后的回旋加速器示意图，其中两盒狭缝间的加速电场场强大小恒定，且被限制在A、C板间，虚线中间不需加电场。如带电粒子从P₀处以速度v₀沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，对这种改进后的回旋加速器，下列说法正确的是（）

A: 带电粒子被加速后的最大速度与D形盒半径无关

B: 加速电场方向不需要做周期性的变化

C: 带电粒子每运动一周被加速一次

D: 图中P₁P₂等于P₂P₃

难度：中等题型:常考题来源：浙江省舟山市2021-2022学年高二上学期物理期末检测试卷

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