万考题-全国中小学题库

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1． 1930年劳伦斯提出回旋加速器的理论，1932年首次研制成功。它的工作原理如图所示，D₁和D₂是两个中空的半圆金属盒，两盒之间有一定的电势差。两个半圆盒处于与盒面垂直的匀强磁场中。A处的粒子源产生的带电粒子在两盒之间被电场加速后进入磁场中做匀速圆周运动，绕行半圈后粒子再次到达两盒间的缝隙时，这时控制D形盒间电压使其恰好改变正负，于是粒子经过盒间缝隙时再一次被加速，通过电源正负极的交替变化，可使带电粒子经两盒间电场多次加速后获得足够高的能量。若带电粒子在电场中运动的时间可忽略不计，且加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响，则下列说法中正确的是（）

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A: 带电粒子离开回旋加速器时获得的动能与金属盒的半径有关

B: 带电粒子离开回旋加速器时获得的动能与加速电压的大小无关

C: 带电粒子在磁场中做圆周运动的周期等于电场变化的周期

D: 带电粒子做圆周运动的周期随圆周运动半径的增大而增大

难度：中等题型:常考题来源：山东省烟台市2020-2021学年高二上学期物理期末学业水平诊断试卷

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2．如图所示为电磁流量计原理示意图，在非磁性材料做成的圆形管道上加一个磁感应强度为B的匀强磁场，已知管中有导电液体流过时，管壁上a、b两点间的电势分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，且管道直径为D，电流方向向右，液体流量是指单位时间内流过管液体的体积，则（）

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A:

B:

C:

D:

难度：中等题型:常考题来源：山东省泰安市2020-2021学年高二上学期物理期末考试试卷

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3．江苏启动“263”专项行动，打响碧水蓝天保卫战，根据群众举报“263”暗访组对某化工厂的排污管进行了测量。如图所示，是排污管末端安装的流量计，测量管由绝缘材料制成，其长为L、直径为D，左右两端开口，匀强磁场方向垂直纸面向里，在上下两个内侧面a、b固定有金属板作为电极，a、b两端连接显示器（图中未画出）。污水充满管口从左向右流经测量管时，a、b两端电压为U，显示仪器显示污水流量Q（单位时间内排出的污水体积）。则（）

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A: a侧电势比b侧电势低

B:

C: 该流量计也能检测出离子的浓度

D: 若污水从右侧流入测量管，则不能测出流量

难度：中等题型:常考题来源：江苏省宿迁市2020-2021学年高二上学期物理期末考试试卷

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4．宋代沈括在公元1086年写的《梦溪笔谈》中最早记载了“方家（术士）以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”。进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布如图所示，结合上述材料，下列说法正确的是（）

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A: 在地磁场的作用下小磁针静止时指南的磁极叫N极，指北的磁极地轴叫S极

B: 对垂直射向地球表面宇宙射线中的高能带电粒子，在南北极附近所受阻挡作用最弱，赤道附近最强

C: 形成地磁场的原因可能是带正电的地球自转引起的

D: 由于地磁场的影响，在奥斯特发现电流磁效应的实验中，通电导线应相对水平地面竖直放置

难度：中等题型:常考题来源：江苏省无锡市2020-2021学年高二上学期物理期终教学质量抽测试卷

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5． 2020年初爆发了新冠肺炎，该病毒传播能力非常强，因此研究新冠肺炎病毒株的实验室必须是全程都在高度无接触物理防护性条件下操作。武汉病毒研究所是我国防护等级最高的P4实验室，在该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d的圆柱形容器右侧流入，左侧流出。流量值Q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B的匀强磁场，下列说法正确的是（）

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A: 带电粒子所受洛伦兹力方向是水平向左

B: 正、负粒子所受洛伦兹力方向是相同的

C: 测量MN两点电压就能够推算废液的流量

D: M点电势高于N点电势

难度：中等题型:常考题来源：江苏省无锡市2020-2021学年高二上学期物理期终教学质量抽测试卷

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6．如图所示，图甲为磁流体发电机原理示意图，图乙为质谱仪原理图，图丙和图丁分别为速度选择器和回旋加速器的原理示意图，忽略粒子在图丁的D形盒狭缝中的加速时间，下列说法正确的是（）

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A．图甲中，将一束等离子体喷入磁场，

A: B板间产生电势差，B板电势高

B: 图乙中，粒子打在A₁A₂上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越大

C: 图丙中，带电粒子（不计重力）能够从Q向P沿直线匀速通过速度选择器

D: 图丁中，随着粒子速度的增大，交变电流的频率也应该增大

难度：中等题型:常考题来源：广东省广州市荔湾区2020-2021学年高二上学期物理期末教学质量检测试卷

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7．回旋加速器主要结构如图所示，两个中空的半圆形金属盒接高频交流电源，置于与盒面垂直的匀强磁场中，两盒间的狭缝距离很小。粒子源s位于金属盒的圆心处，产生的粒子初速度可以忽略。用两台回旋加速器分别加速质子和a粒子，质子和a粒子的质量之比为1：4、电量之比为1：2，两台加速器的金属盒半径、磁场的磁感应强度、高频交流电源的电压均相等，则质子和a粒子（）

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A: 所能达到的最大速度大小相等

B: 所能达到的最大动能相等

C: 受到的最大洛伦兹力大小相等

D: 在达到最大动能的过程中通过狭缝的次数相等

难度：中等题型:常考题来源：福建省泉州市2020-2021学年高二上学期物理期末质量监测试卷

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8．图示装置叫质谱仪，最初是由阿斯顿设计的，是一种测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具。其工作原理如下：一个质量为m、电荷量为g的离子，从容器A下方的小孔 $\text{[math]}$ 飘入电势差为U的加速电场，其初速度几乎为0，然后经过 $\text{[math]}$ 沿着与磁场垂直的方向，进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到照相的底片D上。不计离子重力。则（）

A:

B:

C:

D:

难度：中等题型:模拟题来源：河南省郑州市2021届高三上学期物理第一次质量检测试卷

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9．如图是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器，速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的加速电场强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片 $\text{[math]}$ 。平板S下方有磁感应强度为 $\text{[math]}$ 的匀强磁场。现有大量的质子（ $\text{[math]}$ ）、氘核（ $\text{[math]}$ ）和α粒子（ $\text{[math]}$ ）以不同的初速度进入加速电场上端，经狭缝P沿如图轨迹打在胶片 $\text{[math]}$ 上的M点和N点，最后在胶片上出现了两个亮条纹。忽略粒子重力和粒子间相互作用。关于该过程，下列表述正确的是（）

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