时间:2017-09-26 10:00:56
1、简答题 1932年Earnest?O．Lawrence提出回旋加速器的理论，1932年首次研制成功．它的主要结构是在磁极间的真空室内有两个半圆形半径为R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．置于中心A处的粒子源产生带电粒子射出来（带电粒子的初速度忽略不计），受到两盒间的电场加速，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计．在D形盒内不受电场，仅受磁极间磁感应强度为B的匀强磁场的洛伦兹力，在垂直磁场平面内作圆周运动．粒子的质量为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．回旋加速器的工作原理如图．求：
（1）粒子第2次经过两D形盒间狭缝后和第1次经过两D形盒间狭缝后的轨道半径之比r2：r1；?
（2）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．
参考答案：（1）设粒子第1次经过狭缝后的半径为r1，速度为v1，则：
Uq=12mv21
进入磁场，粒子在运动过程中有：Bqv1=mv21r?1
解得：r1=1B
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 一辆汽车正在通过凸拱桥顶端，关于它竖直方向的受力情况，下列说法正确的是（ ）
A．只受重力
B．只受桥面对它的支持力
C．受重力、桥面对它的支持力
D．受重力、桥面对它的支持力、向心力
参考答案：汽车过拱桥，做圆周运动，在最高点，重力和支持力的合力提供向心力，方向指向圆心，故ABD错误，C正确；
故选C
本题解析：
本题难度：一般
3、简答题 一质点沿圆周作匀速圆周运动，箭头表示运动方向，试在图中A点画出其速度方向，在B点画出其加速度方向．
参考答案：根据曲线运动的速度方向即为该点的切线方向，而加速度的方向与合力方向相同，由于匀速圆周运动，所以合力的方向指向圆心，因此如图所示：
本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 关于物体的运动，下列情况下可能发生的是（ ）
A．某时刻物体具有加速度，而速度为零
B．加速度逐渐减小，而速度逐渐增大
C．加速度方向不变，而速度方向改变
D．加速度和速度都在变化，加速度最大时速度最小，加速度为零时速度最大
参考答案：A、物体具有加速度，但速度可能为零．比如自由落体运动的初始时刻．故A正确．
? B、当加速度方向与速度方向相同，加速度减小，速度仍然增大．故B正确．
?C、加速度方向改变，速度方向可能改变．比如平抛运动．故C正确．
?D、当加速度方向与速度方向相同时，加速度减小，知加速度最大时，速度最小，当加速度减小到零时，速度最大．故D正确．
故选ABCD．
本题解析：
本题难度：简单
5、选择题 如图所示，细杆的一端与一小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动．现给小球一初速度，使它做圆周运动，图中a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点，则杆对小球的作用力可能是（ ）
A．a处为拉力，b处为拉力
B．a处为拉力，b处为推力
C．a处为推力，b处为拉力
D．a处为推力，b处为推力
参考答案：小球做圆周运动，合力提供向心力；
在最高点受重力和杆的弹力，假设弹力向下，如图
根据牛顿第二定律得到，F1+mg=mv21r；
当F1＜0，为支持力，向上；
当F1＞0，为拉力，向下；
当F1=0，无弹力；
球经过最低点时，受重力和杆的弹力，如图
由于合力提供向心力，即合力向上，故杆只能为向上的拉力；
故选A、B．
本题解析：
本题难度：简单