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发布时间：2023-11-22 17:06:57 来源：文档文库
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2021年高考物理100考点最新模拟题千题精练（选修3-1）
第三部分磁场
专题3.29回旋加速器（提高篇）
一．选择题
1.（2020年4月温州选考适应性测试）如图所示，为一种改进后的回旋加速器示意图，在D形盒边上的缝隙间放置一对中心开有小孔a、b的平行金属板M、N。每当带正电的粒子从a孔进入时，就立即在两板间加上恒定电压，经加速后从b孔射出，再立即撤去电压。而后进入D形盒中的匀强磁场，做匀速圆周运动。缝隙间无磁场，不考虑相对论效应，则下列说法正确的是
A.D形盒中的磁场方向垂直纸面向外B.粒子运动的周期不断变大
C.粒子每运动一周直径的增加量越来越小D.增大板间电压，粒子最终获得的最大动能变大【参考答案】D
【命题意图】本题以改进后的回旋加速器为情景，考查回旋加速器、动能定理、带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动及其相关知识点，考查的核心素养是“运动和力”的观点、能量的观点和科学思维能力。【解题思路】根据带正电的粒子逆时针方向做匀速圆周运动和左手定则，可判断出D形盒中的磁场方向垂直纸面向里，选项A错误；根据带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期公式T=2πm/qB可知，粒子运动的周期不变，选项B错误；根据带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，qvB=mv2/r，可得r=mv/qB，由于mv=2mEk，所以r=其粒子每运动一周直径的增加量△d=2△r=2（
2mEk/qB。粒子每运动一周动能增加量△Ek=qU，
2mn1qU/qB-
2mnqU/qB）=
22mqUqB
（n1-n），当n逐渐增大时，其△d逐渐减小，即粒子每运动一周直径的增加量越来越小，选项C正确；由r=
2mEk/qB可知，最大动能Ekm=qBR/2m，即粒子最终获得的最大动能只与D形盒的半径R有
关，与加速电压的大小和加速次数无关，所以增大板间电压，粒子最终获得的最大动能不变，选项D错误。【易错警示】解答此题常见错误主要有：一是没有认真审题和正确运用左手定则，导致错选A；二是认为粒子运动的周期与轨迹圆周长有关，导致错选B；四是没有利用相关知识列方程得出粒子每运动一周直径的增加量△d的表达式，导致漏选C；四是主观认为增大板间电压，可导致粒子最终获得的最大动能变大，导致错选D 