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，其主体部分是两个D形金属盒．两金属盒处在垂直于盒底的匀强磁场中，并分别与高频交流电源两极相连接，从而使粒子每次经过两盒间的狭缝时都得到加速，如图所示．现要增大带电粒子从回旋加速器射出时的动能，下列方法可行的是( )

A: 减小磁场的磁感应强度

B: 减小狭缝间的距离

C: 增大高频交流电压

D: 增大金属盒的半径

难度：中等题型:常考题来源：黑龙江省鹤岗市第一中学2018-2019学年高二上学期物理期末考试试卷

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2．回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用，有力地推动了现代科学技术的发展。回旋加速器的原理如图，D₁和D₂是两个中空的半径为R的半圆金属盒，它们接在电压一定、频率为f的交流电源上，取粒子在磁场中运动的周期与交流电的周期相同。位于D₁圆心处的质子源A能不断产生质子（初速度可以忽略，重力不计），它们在两盒之间被电场加速，D₁、D₂置于与盒面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中。若输出时质子束的等效电流为I.（忽略质子在电场中的加速时间及质子的最大速度远远小于光速）.

写出质子在该回旋加速器中运动的周期及质子的比荷 $\text{[math]}$

求质子束从回旋加速器输出时的平均功率为P.

若使用此回旋加速器加速氘核，要想使氘核获得与质子相同的最大动能，请分析此时磁感应强度应该如何变化，并写出计算过程。

难度：中等题型:模拟题来源：北京市怀柔区2018-2019学年高三零模理综考试试卷（物理部分）

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3．如图所示，磁流体发电机的长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的导电电极，两极间距为d，极板长和宽分别为a和b，这两个电极与可变电阻R相连。在垂直前后侧面的方向上有一匀强磁场，磁感应强度大小为B。发电导管内有电阻率为ρ的高温电离气体——等离子体，等离子体以速度v向右流动，并通过专用通道导出。不计等离子体流动时的阻力，调节可变电阻的阻值，则

A: 运动的等离子体产生的感应电动势为E=Bav

B: 可变电阻R中的感应电流方向是从Q到P

C: 若可变电阻的阻值为R=ρ

，则其中的电流为I=

D: 若可变电阻的阻值为R=ρ

，则可变电阻消耗的电功率为P=

难度：中等题型:常考题来源：江苏省扬州中学2018-2019学年高二下学期物理开学考试试卷

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4．如图所示是粒子速度选择器的原理图，如果粒子的重力不计。已知速度为v₀的质子流可以从a点沿直线运动到b点，以下说法正确的是（）

A: 速度为v₀的α射线（He核流）也可以从a沿直线运动到b点；

B: 速度为v₀的β射线（电子流）也可以从a沿直线运动到b点；

C: 速度为v₀的质子流也可以从b沿直线运动到a点；

D: 速度大于v₀的γ射线（光子流，不带电）也可以从a沿直线运动到b点

难度：中等题型:常考题来源：浙江省温州市新力量联盟2018-2019学年高二上学期物理期末考试试卷

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5．为了测量某化肥厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口，在垂直于上下表面方向加磁感应强度为B的匀强磁场，在前后两个内侧面固定有金属板作为电极，污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U，若用Q表示污水流量（单位时间内排出的污水体积），下列说法正确的是（）

A: 若污水中正离子较多，则前内侧面比后内侧面的电势高

B: 前内侧面的电势一定低于后内侧面的电势，与哪种离子多无关

C: 污水中离子浓度越高，电压表的示数越大

D: 污水流量Q与电压U成正比，与ab无关

难度：中等题型:常考题来源：广东省深圳市高级中学2018-2019学年高二上学期期末考试物理试题

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6．如图所示为速度选择器，在平行带电金属板间有垂直纸面向里的匀强磁场，两板电势差为U，距离为d，质量为m、电量为e的质子以速度v从左侧水平进入后未发生等转，沿直线射出， $\text{[math]}$ 不计重力 $\text{[math]}$ 则下列说法正确的是（）

A: 若电子以速度v从左侧水平进入时，则一定向上偏转

B: 若电子以速度v从右侧水平进入时，则沿直线射出

C:

D: 若磁场的磁感应强度增大，则质子可能打在上极板上

难度：中等题型:常考题来源：广东省深圳市东部华侨城2018-2019学年高二上学期物理期末考试试卷

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7．如图所示，两水平金属板构成的器件中，存在着匀强电场和匀强磁场，电场强度E和磁感应强度B相互垂直。一带电粒子以某一水平速度从P点射入，恰好能沿直线运动，不计带电粒子的重力。下列说法正确是（）

A: 粒子一定带正电

B: 粒子的速度大小

C: 若粒子速度大小改变，粒子将做曲线运动

D: 若粒子速度大小改变，电场对粒子的作用力会发生变化

难度：中等题型:常考题来源：黑龙江省双鸭山市第一中学2018-2019学年高二上学期期末考试物理试题

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8．如图1所示是某质谱仪的模型简化图，P点为质子源，初速度不计的质子经电压加速后从O点垂直磁场边界射入，在边界OS的上方有足够大的垂直纸面的匀强磁场区域，B＝0.2T。a、b间放有一个宽度为L_ab＝0.1cm的粒子接收器S，oa长度为2m。质子的比荷 $\text{[math]}$ ，质子经电场、磁场后正好打在接收器上。

磁场的方向是垂直纸面向里还是向外？

质子进入磁场的角度范围如图2所示，向左向右最大偏角 $\text{[math]}$ ，所有的质子要打在接收板上，求加速电压的范围（结果保留三位有效数字，取cos8⁰＝0.99, $\text{[math]}$ ）。

将质子源P换成气态的碳I₂与碳14原子单体，气体在P点电离后均帯一个单位正电（初速度不计），碳12的比荷 $\text{[math]}$ C／kg，碳14的比荷 $\text{[math]}$ 保持磁感应强度不变，从O点入射的角度范围 $\text{[math]}$ 不变，加速电压可以在足够大的范围内改变。要使在任一电压下接收器上最多只能接收到一种粒子，求oa的最小值（结果保留三位有效数字，取 $\text{[math]}$ )

第（3）问中的电离体经电压加速后，单位时间内从O点进入的粒子数保持不变，其中碳12占80％、碳14占20％。通过控制加速电压，使碳14在磁场中做圆周运动的半径与时间的关系R₁₄＝0.9＋0.1t(cm）。请在图3中描绘出接收器上的亮度随时间的变化的图像（每毫秒内接收到的粒子越多越亮，1表示在这一过程中最亮时的亮度）。

难度：困难题型:常考题来源：浙江省金丽衢十二校2018-2019学年高三上学期物理第二次联考试卷

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9．去年底，我省启动“263”专项行动，打响碧水蓝天保卫战．暗访组在某化工厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，测量管由绝缘材料制成，其长为L、直径为D，左右两端开口，匀强磁场方向竖直向下，在前后两个内侧面a、c固定有金属板作为电极．污水充满管口从左向右流经测量管时，a、c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( )

A: a侧电势比c侧电势高

B: 污水中离子浓度越高，显示仪器的示数将越大

C: 若污水从右侧流入测量管，显示器显示为负值，将磁场反向则显示为正值

D: 污水流量Q与U成正比，与L、D无关

难度：中等题型:模拟题来源：江苏省扬州市2018-2019学年高三物理第一次模拟考试试卷

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10．如图所示为环形加速器，整个装置处在垂直于环面向外、大小可调节的匀强磁场中。A、B为两块中间开有小孔的极板，每当质量为m、电荷量为q的带负电的粒子从B板小孔射入两板间时，两板间会加上电压U，使粒子在两板间得到加速，粒子离开两板间后，两板间的电压立即减小为零，粒子始终在环形区域中做半径不变的匀速圆周运动，两板间距离远小于环的半径R，不计粒子的重力，设粒子开始时在B板小孔附近由静止释放加速，下列说法正确的是（）

A: 粒子每加速一次速度的增量相同

B: 粒子可以一直不断地被加速下去

C: 电压U越大，粒子获得的最大动能越大

D: 粒子被加速n次后，匀强磁场的磁感应强度大小应为

难度：中等题型:常考题来源：湖北省恩施州2018-2019学年高三下学期2月调研考试理科综合试卷（物理部分）

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