万考题-全国中小学题库

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1．回旋加速器是加速带电粒子的装置。如图所示，其核心部件是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒（ $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ），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，D形盒的半径为R。质量为m、电荷量为q的质子从 $\text{[math]}$ 盒的质子源（A点）由静止释放，加速到最大动能后经粒子出口处射出。若忽略质子在电场中的加速时间，且不考虑相对论效应，则下列说法正确的是（）

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A: 交变电压U越大，质子获得的最大动能越大

B: 质子在加速器中的加速次数越多，质子获得的最大动能越大

C: 增大D型盒的半径，质子获得的最大动能增大

D: 质子不断加速，它做圆周运动的周期越来越小

难度：中等题型:常考题来源：山西省运城市2020-2021学年高二上学期物理期末调研试卷

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2．如图所示，P₁P₂两极板间存在方向互相垂直的匀强电场和匀强磁场。从O点以不同速率沿OS₀（OS₀与电、磁场垂直）方向进入P₁P₂两板间的多个氘核和氚核，若能从S₀垂直于MN边界进入匀强磁场B₂中，则分别打在照相底片上的C、D两点。已知氘核、氚核的电荷量相同，质量之比为2∶3。设打在照相底片上的氘核、氚核从O点入射的速率分别为v₁、v₂ ，在B₂磁场中的轨道半径分别为r₁、r₂ ，则（）

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A: v₁:v₂=3:2

B: r₁:r₂=2:3

C: CD间的距离为r₁

D: CD间的距离为r₂

难度：中等题型:常考题来源：山西省大同市浑源县2020-2021学年高二上学期物理期末考试试卷

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3．磁流体发电机又叫等离子体发电机，如图所示，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提速后以1000 $\text{[math]}$ 进入矩形发电通道。发电通道有垂直于喷射速度方向的匀强磁场，磁感应强度为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=60cm，宽b=20cm，高d=30cm，等离子体的电阻率 $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ 则以下判断中正确的是（）

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A: 发电机的电动势为1200V

B: 发电通道的上极板为电源正极

C: 当外接电阻为7Ω时，电流表示数为150A

D: 当外接电阻为4Ω时，发电机输出功率最大

难度：中等题型:常考题来源：湖南省株洲市株洲市一中、八中、九方、十三中等八校联盟2020-2021学年高二上学期物理期末联考试卷

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4．中国原子能科学研究院从1988年开始研究，经过艰苦卓绝的努力，于1996年自主研发出第一台回旋加速器。下列关于回旋加速器的工作原理，说法中正确的是（）

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A: 粒子只会在电场中加速，因此电压越大，粒子的最大动能越大

B: 粒子在磁场中只是改变方向，因此粒子的最大动能与磁感应强度无关

C: 粒子的最大动能与D形盒的半径有关

D: 若忽略电场中运动时间，且电压变化周期与粒子运动周期相等，粒子可以多次加速

难度：中等题型:常考题来源：湖北省黄冈市2020-2021学年高二上学期物理期末考试试卷

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5．关于下列四幅课本上的插图的说法正确的是（）

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A:

B: 图乙是磁流体发电机结构示意图，由图可以判断出A极板是发电机的正极

C:

D: 图丁是回旋加速器示意图，要使粒子飞出加速器时的动能增大，可仅增加电压U

难度：中等题型:常考题来源：贵州贵阳市普通中学2020-2021学年高二上学期物理期末质量监测试卷

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6．磁流体发电是一项新兴技术，它可以把气体的内能直接转化为电能，图是它的示意图，平行金属板A、B之间有一个很强的匀强磁场，磁感应强度为B，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）垂直于磁场B且平行于A、B板平面的方向喷入磁场，每个离子的速度为v，电荷量大小为q，A、B两板间距为d，装置稳定时下列说法中正确的是（）

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A: B板的电势比A板的高

B: 图中通过电阻R的电流方向是向下的

C: 离子只受到电场力作用

D: 图中电阻R两端电压为Bvq

难度：中等题型:常考题来源：广东省深圳市龙岗区2020-2021学年高二上学期物理期末质量检测试卷

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7．一质子以速度V穿过相互垂直的匀强电场和匀强磁场叠加的区域而没有偏转，如图所示，若不计重力，则下列说法正确的是( )

A: 若质子的入射速度V＇>V，它将向上偏转

B: 若质子的入射速度V＇>V，它将向下偏转

C: 若将质子从右侧以相同速度射入，也不会偏转

D: 若改为电子，从右侧以相同速度V进入，要使其沿直线穿过，则必须改变电场的方向

难度：中等题型:常考题来源：广东省广州市番禺区2020-2021学年高二上学期物理期末考试试卷

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8．图示为质谱仪的示意图，它由加速电场、速度选择器（两板间存在正交的电场E和磁场B₁）和偏转磁场B₂构成，两种不同的粒子由O点发出（初速度不确定），沿直线经过同样的加速电场和速度选择器后到达荧屏上的a、b两点，忽略粒子的重力以及粒子间的相互作用。下列说法正确的是（）

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A: 到达a、b两点的粒子都带负电

B: 速度选择器中磁场的方向可能垂直纸面向里

C: 到达a点粒子的比荷大于到达b点粒子的比荷

D: 到达a、b两点的粒子在偏转磁场中运动的时间相等

难度：中等题型:常考题来源：安徽省蚌埠市2020-2021学年高二上学期物理期末考试试卷

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9．图为某种质谱仪的工作原理示意图。此质谱仪由以下几部分构成：粒子源N；PQ间电压恒为U的加速电场；静电分析器，即中心线半径为R的四分之一圆形通道，通道内有均匀辐射电场，方向沿径向指向圆心O，且与圆心O等距的各点电场强度大小相等；磁感应强度为B的有界匀强磁场，方向垂直纸面向外。当有粒子打到胶片M上时，可以通过测量粒子打到M上的位置来推算粒子的比荷，从而分析粒子的种类以及性质。

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由粒子源N发出的不同种类的带电粒子，经加速电场加速后从小孔S₁进入静电分析器，其中粒子a和粒子b恰能沿圆形通道的中心线通过静电分析器，并经小孔S₂垂直磁场边界进入磁场，最终打到胶片上，其轨迹分别如图中的S₁S₂a和S₁S₂b所示。忽略带电粒子离开粒子源N时的初速度，不计粒子所受重力以及粒子间的相互作用。下列说法中正确的是（）

A: 粒子a可能带负电

B: 若只增大加速电场的电压U，粒子a可能沿曲线S₁c运动

C: 粒子a经过小孔S₁时速度大于粒子b经过小孔S₁时速度

D: 粒子a在磁场中运动的时间一定大于粒子b在磁场中运动的时间

E: 从小孔S₂进入磁场的粒子动能一定相等

F: 打到胶片M上的位置距离O点越远的粒子，比荷越小

难度：中等题型:常考题来源：北京市海淀区2021届高三上学期物理期末练习试卷

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10．如图，回旋加速器的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的周期性变化的电场，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，下列有关说法正确的是（）

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A: 增大匀强电场间的加速电压，可以增大带电粒子射出时的速度

B: 增大磁场的磁感应强度，可以增大带电粒子射出时的速度

C: 增大匀强电场间的加速电压，可以减小带电粒子在电场中运动时间

D: 只要加速电压和D形金属盒大小不变，带电粒子射出的动能就相同

难度：中等题型:常考题来源：四川省遂宁市2020-2021学年高二上学期物理期末教学水平监测试卷

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