文档大全 > ：使用回旋加速器的实验需要把离子束从加速器中引出，离子束引出的方法有磁屏蔽是由小学生作文网为您精心收集，如果觉得好，请把这篇文章复制到您的博客或告诉您的朋友，以下是使用回旋加速器的实验需要把离子束从加速器中引出，离子束引出的方法有磁屏蔽的正文：

第一篇:《2015高考浙江物理解析》

2015年高考理科综合物理（浙江卷）解析

江苏省特级教师 戴儒京解析

选择题部分共7小题，每小题6分，共42分

一．单选题

14.下列说法正确的是

A电流通过导体的热功率与电流大小成正比

B力对物体所做的功与力的作用时间成正比

C电容器所带电荷量与两极板间的电势差成正比

D弹性限度内，弹簧的劲度系数与弹簧伸长量成正比

【解析】A电流通过导体的热功率与电流大小的平方成正比（PI2R）；

B.力对物体所做的功与力的作用位移成正比（WFscos）

D弹性限度内，弹簧的劲度系数与弹簧伸长量无关。

【答案】C

【点评】本题考查基本的物理规律，难度：容易。

15.如图所示，气垫导轨上滑块经过光电门时，其上的遮光条将光遮住，电子计时器可自动记录遮光时间t，测得遮光条的宽度为x，用

x更接近瞬时速度，正确的措施是

tx近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度，为t使

A换用宽度更窄的遮光条

B提高测量遮光条宽度的精确度

D使滑块的释放点更靠近光电门

D增大气垫导轨与水平面的夹角 【解析】xx t中越小，越接近瞬时速度。

【答案】A

【点评】本题考查瞬时速度的概念，其它几个选项具有迷惑性。难度：容易。

16.如图所示为静电力演示仪，两金属极板分别固定于绝缘支架上，且正对平行放置。工作时两板分别接高压直流电源的正负极，表面镀铝的乒乓球用绝缘细线悬挂在金属极板中间，则

A乒乓球的左侧感应出负电荷

B乒乓球受到扰动后，会被吸在左极板上

C乒乓球共受到电场力，重力和库仑力三个力的作用

D用绝缘棒将乒乓球拨到与右极板接触，放开后乒乓球会在两极板间来回碰撞

【解析】A乒乓球的左侧感应出正电荷，C乒乓球共受到电场力，重力和库仑力三个力的作用，电场力和库仑力重复。

【答案】D

【点评】本题考查静电力演示仪原理，难度：容易。

17.如图所示为足球球门，球门宽为L，一个球员在球门中心正前方距离球门s处高高跃起，将足球顶入球门的左下方死角（图中P点）。球员顶球点的高度为h。足球做平抛运动（足球可看做质点，忽略空气阻力）则

A

足球位移大小x B

足球初速度的大小v0C

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足球末速度的大小vD足球初速度的方向与球门线夹角的正切值tanL 2s

【解析】

A.xx2h2

是足球的水平位移，不是位移，位移是，A错误；

x1B.足球初速度的大小v0，h

gt2，解得v0t2 2使用回旋加速器的实验需要把离子束从加速器中引出，离子束引出的方法有磁屏蔽

02yB正确； gL2C.足球末速度的大小vvv(s2)2gh，C错误； 2h4

D. 足球初速度的方向与球门线夹角的正切值tans2s，D错误。LL 2

【答案】B

【点评】本题考查平抛运动的规律，难度：中等。

二、选择题（本题共3小题，在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题目要求的，全部选对得6分，选对但选不选的的3分，有选错的得0分）

18.我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器。舰载机总质量为3104kg，设起飞过程中发动机的推力恒为1.0105N；弹射器有效作用长度为100m，推力恒定。要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80m/s。弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和，假设所受阻力为总推力的20％，则

A弹射器的推力大小为1.1106N

B弹射器对舰载机所做的功为1.1108J

C弹射器对舰载机做功的平均功率为8.8107W

D舰载机在弹射过程中的加速度大小为32m/s2 v2802

32m/s，D正确；设弹射器的推【解析】舰载机在弹射过程中的加速度大小为a2s200

力大小为F，根据F合ma，则1.0105F0.2(1.0105F)310432，解得F=1.1106N，

8A正确；弹射器对舰载机所做的功为WFs1.110J，B正确；弹射器对舰载机做功的平均功率为PWv802.5s，所以P4.4107W，C错误。 ，其中tta32

【答案】ABD

【点评】本题考查牛顿定律和运动学公式，难度：中等。

19.如图所示为赛车场的一个水平“U”形弯道，转弯处为圆心在O点的半圆，内外半径分别为r和2r。一辆质量为m的赛车通过AB线经弯道到达A'B'线，有如图所示的①②③三条路线，

其中路线③是以O'为圆心的半圆，OO'r。赛车沿圆弧路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力为Fmax。选择路线，赛车以不打滑的最大速率通过弯道（所选路线内赛车速率不变，

发动机功率足够大），则

A．选择路线①，赛车经过的路程最短

B．选择路线②，赛车的速率最小

C．选择路线③，赛车所用时间最短

D．①②③三条路线的圆弧上，赛车的向心加速度大小相等

【解析】A.路程：路线①，sr2r；路线②，s2r2r；路线③，s2r；所以A正确； B赛车的速率：根据Fmaxv2m，路线①，Rr,路线②，R2r,路线③，R2r；所以路R

线①速率最小，B错误；

C. 赛车所用时间ts(2)r(22)rR2r,路线③，，路线①,t1路线②，t2vFmr2Fmr

mm

t32r

2Fmr

m；比较可得，选择路线③，赛车所用时间最短，C正确；

D.根据Fmaxma，①②③三条路线的圆弧上，赛车的向心加速度大小相等正确。

第二篇:《回旋加速器与高考物理》

回旋加速器与高考物理

河南省信阳高级中学 陈庆威 2015.12.08

一、命题分析

无论是2008广东物理卷第4题、2009年江苏物理第14题、2010年山东第25题、2011天津理综物理第12题，还是2015年我们刚经历过的浙江高考物理第25题。回旋加速器这个名字总是熟悉地出现在我们的高考试卷中。

回旋加速器是教材中带电粒子在电磁场中的运动的重要实例，也是近代物理的重要实验装置，是高考考查的重点和热点，高考试题中它可能为选择题，也可能为计算题，一旦出现在计算题中，多半要成为压轴题。这种题的综合性强、难度大、分值高、区分度大，因此也成为我们学习的重点，备考的热点。

二、工作原理

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回旋加速器的工作原理如图所示，设离子源中放出的是带正电的粒子，带正电的粒子以一定的初速度v0进入下方D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，运动半周后回到窄缝的边缘，这时在A1、A1'间加一向上的电场，粒子将在电场作用下被加速，速率由v0变为v1，然后粒子在上方D形盒的匀强磁场中做圆周运动，经过半个周期后到达窄缝的边缘A2'，这时在A2、A2′间加一向下的电场，使粒子又一次得到加速，速率变为v2，这样使带电粒子每通过窄缝时被加速，又通过盒内磁场的作用使粒子回旋到窄缝，通过反复加速使粒子达到很高的能量。

1、带电粒子在两D形盒中回旋周期等于两盒狭缝之间高频电场的变化周期，粒子每经过一个周期，被电场加速二次。

2、将带电粒子在狭缝之间的运动首尾连接起来是一个初速度为零的匀加速直线运动。

3、带电粒子每经电场加速一次，回旋半径就增大一次，每次增加的动能为所有各次半径之比为：

；

；

4、对于同一回旋加速器，其粒子的回旋的最大半径是相同的。

5、由最大半径得：

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；

回旋周数：所需时间：

； 。

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三、高考试题分析

例1．（2008广东物理卷第4题）1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图1所示，这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是

A．离子由加速器的中心附近进入加速器 B．离子由加速器的边缘进入加速器 C．离子从磁场中获得能量 D．离子从电场中获得能量 【解析】根据回旋加速器的原理可知，离子由加速器的中心附近进

入加速器，选项A正确B错误；离子从电场中获得能量，选项C错误D正确。 【标准答案】AD 例2（2009年江苏物理第14题）1932年，劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器.回旋加速器的工作原理如图2所示，置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计.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+q ，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作用.

（1）求粒子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比；

（2）求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间t ； （3）实际使用中，磁感应强度和加速电场频率都有最大值的限制.若某一加速器磁感应强度和加速电场频率的最大值分别为Bm、fm，试讨论粒子能获得的最大动能

Ekm.

【标准解答】：(1)设粒子第1次经过狭缝后的半径为r1，速度为v1，

1v122

qU=mv1，qv1B=m

2r1

联立解得：r1

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当fBm≥fm时，粒子的最大动能由fm决定，vm2fmR使用回旋加速器的实验需要把离子束从加速器中引出，离子束引出的方法有磁屏蔽

22

解得 Ekm22mfmR.

例3. （2010山东理综物理第25题）如图所示，以两虚线为边界，中间存在平

行纸面且与边界垂直的水平电场， 宽度为d，两侧为相同的匀强磁场，方向垂直纸面向里，一质量为m、带电量+q、重力不计的带电粒子，以初速度v1垂直边界射入磁场做匀速圆周运动，后进入电场做匀加速运动，然后第二次进入磁场中运动，此后粒子在电场和磁场中交替运动， 已知粒子第二次在磁场中运动的半径是第一次的二倍，第三次是第一次的三倍，以此类推求 （1）粒子第一次经过电场的过程中电场力所做的功W1； （2）粒子第n次经过电场时电场强度的大小En； （3）粒子第n次经过电场所用的时间tn；

（4）假设粒子在磁场中运动时，电场区域场强为零，请画出从粒子第一次射入磁场至第三次离开电场的过程中，电场强度随时间变化的关系图线（不要求写出推导过程，不要求标明坐标刻度值）

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解：（1）设磁场的磁感应强度大小为B，粒子第n次进入磁场时的半径为Rn，速

度为vn，

由牛顿第二定律得

①

由①得②

因为R2=2R1，所以v2=2v1 ③

对于粒子第一次在电场中的运动，由动能定理得

④

联立③④得⑤

（2）粒子第n次进入电场时速度为vn，出电场时速度为vn+1，有vn=nv1，vn+1=(n+1)v1 ⑥ 由动能定理得

⑦

（3）设粒子第n次在电场中运动的加速度为an，由牛顿第二定律得qEn=man ⑨

由运动学公式得vn+1-vn= antn⑩

（4）或

本题关键是充分应用题给条件研究粒子第n次进入电场时的速度，穿出

电场时速度．动能定理是功常用的方法． 例4．（2011天津理综物理第12题）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。 （1）当今医学影像诊断设备PET/CT堪称“现代医学高科技之冠”，它在医疗

诊断中，常利用能放射正电子的同位素碳11作示踪原子。碳11是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氮14获得，同时还产生另一粒子，试写出核反应方程。若碳11的半衰期t为20min，经2.0h剩余碳11的质量占原来的百分之几？（结果取2位有效数字）

（2）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，位于D1圆心处的质子源A能不断产生质子（初速度可忽略，重力不计），它们在两盒之间被电场加速，D1、D2置于盒面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中。若质子束从回旋加速器输出时的平均功率为P，求输出时质子束的等效电流I与

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P、 B、R、f的关系式（忽略质子在电场中的运动时间，其最大速度远小于光速）。

（3）试推理说明：质子在回旋加速器中运动时，随轨道半径r的增大，同一

盒中相邻轨道的半径之差△r是装置大、减小还是不变？

【标准解答】：

（1）核反应方程为

147

114

N11H6C2He

①

设碳11原有质量为m0，经过t1=2.0h剩余的质量为mr，根据半衰其定义有

mr11m022

t1

212020

1.6% ②

（2）设质子质量为m，电荷量为q，质子离子加速器时速度大小为v，由牛顿第二定律知

若以单个质子为研究对象解答过程正确的同样得分。 （3）方法一

设k(kN*)为同一盒中质子运动轨道半径的序数，相邻的轨道半径分别为

rk、rk1(rk1rk),rkrk1rk，在相应轨道上质子对应的速度大小分别为vk、vk1,D1、D2之间的电压为U，由动能定理知

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第三篇:《2015年浙江高考理科综合(含答案word版)》

绝密★启封前

2015年普通高等学校招生全国统一考试

理科综合 （浙江卷）

选择题部分共20小题，每小题6分，共120分

可能用到的相对原子质量：

H 1 C 2 N 4 O 16 Na 23 Al 27 S 32 Fe 56 Ag 108 I 127

一、 选择题（本题共 17 小题。 在每小题给出的四个选项中， 只有一项是符合题目要求的。）

1.下列有关艾滋病（ AIDS ） 的叙述， 正确的是 （ ）

A．某些逆转录酶抑制剂可用于治疗艾滋病

B．艾滋病主要是通过唾液、 食物和昆虫传播的

C．HIV 的遗传物质直接整合到宿主细胞的染色体中

D．患者的细胞免疫功能严重减退而体液免疫功能不受影响

2．下列有关细胞周期和细胞分裂的叙述， 正确的是 （ ）

A.不同生物的细胞大小和数目不同， 但细胞周期长短相同

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B.同一生物各种组织的细胞周期长短相同， 但G1、S、G 2 和 M 期长短不同

C

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