江西省吉安市五校2019-2020學年高二物理上學期第二次聯(lián)考試題(含解析)
一.選擇題
1.下列說法中正確的是
A. 奧斯特首先引入電場線和磁感線,極大地促進了他對電磁現(xiàn)象的研究
B. 法拉第發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng),拉開了研究電與磁相互關(guān)系的序幕
C. 楞次認為,在原子、分子等物質(zhì)微粒的內(nèi)部存在著一種環(huán)形電流,從而使每個物質(zhì)微粒都成為微小的磁體
D. 安培發(fā)現(xiàn)了磁場對電流的作用規(guī)律,洛侖茲發(fā)現(xiàn)了磁場對運動電荷的作用規(guī)律
【答案】D
【解析】
【分析】
根據(jù)物理學史和常識解答,記住著名物理學家的主要貢獻即可.
【詳解】A、法拉第首先引入電場線和磁感線,極大地促進了他對電磁現(xiàn)象的研究;故A錯誤.
B、奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng),這和他堅信電和磁之間一定存在著聯(lián)系的哲學思想是分不開的;故B錯誤.
C、安培認為,在原子、分子等物質(zhì)微粒的內(nèi)部,存在著一種環(huán)形電流,從而使每個物質(zhì)微粒都成為微小的磁體;故C錯誤.
D、洛侖茲發(fā)現(xiàn)了磁場對運動電荷的作用規(guī)律,安培發(fā)現(xiàn)了磁場對電流的作用規(guī)律;故D正確.
故選D.
【點睛】本題考查物理學史,是常識性問題,對于物理學上重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、著名理論要加強記憶,這也是考試內(nèi)容之一.
2.回旋加速器是用來加速帶電粒子的裝置,如圖所示.它的核心部分是兩個D形金屬盒,兩盒相距很近,a、b接在電壓為U、周期為T的交流電源上.兩盒間的窄縫中形成勻強電場,兩盒放在勻強磁場中,磁場方向垂直于盒底面.帶電粒子在磁場中做圓周運動,通過兩盒間的窄縫時被加速,直到達到最大圓周半徑時通過特殊裝置被引出.設(shè)D形盒的半徑為R,現(xiàn)將垂直于D形盒的磁場感應(yīng)強度調(diào)節(jié)為
,剛好可以對氚核進行加速,氚核所能獲得的最大能量為
,以后保持交流電源的周期T不變.已知氚核和
粒子的質(zhì)量之比為3:4,電荷量之比為1:2.下列說法正確的是

A. 若只增大交變電壓U,則氚核在回旋加速器中運行的時間不會發(fā)生變化
B. 若用該裝置加速
粒子,應(yīng)將磁場的磁感應(yīng)強度大小調(diào)整為
C. 將磁感應(yīng)強度調(diào)整后對
粒子進行加速,
粒子在加速器中獲得的最大能量為
D. 將磁感應(yīng)強度調(diào)整后對
粒子進行加速,
粒子在加速器中加速的次數(shù)大于氚核的次數(shù)
【答案】C
【解析】
【分析】
回旋加速器運用電場加速磁場偏轉(zhuǎn)來加速粒子,根據(jù)洛倫茲力提供向心力可以求出粒子的最大速度,從而求出最大動能.在加速粒子的過程中,電場的變化周期與粒子在磁場中運動的周期相等.
【詳解】A、粒子在磁場中做勻速圓周運動洛倫茲力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律有
,粒子的最大速度:
,所以粒子加速后的最大動能:
,根據(jù)動能定理:Ekm=n•qU,若其他量不變,只提高加速電壓U,則質(zhì)子在電場中加速的次數(shù)減;質(zhì)子在加速器中運動的總時間將縮短;故A錯誤.
B、粒子在磁場中運動的周期
,每加速一次和半個圓周電場變換一次反向,則電場變換的周期為
,若該裝置加速α粒子則
,由于
,
,應(yīng)將磁場的磁感應(yīng)強度大小調(diào)整為
;故B錯誤.
C、粒子離開的最大動能為
,α粒子的最大動能為
;故C正確.
D、氚核在磁場中加速的次數(shù):
,α粒子在加速器中加速的次數(shù)
,可知將磁感應(yīng)強度調(diào)整后對α粒子進行加速,α粒子在加速器中加速的次數(shù)小于氚核的次數(shù);故D錯誤.
故選C.