[题目]劳伦斯和利文斯设计出回旋加速器.工作原理示意图如图所示.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忽略.磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直.高频交流电频率为f.加速电压为U,若A处粒子源产生的质子质量为m.电荷量为+q.在加速器中被加速.且加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响.则下列说法正确� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】劳伦斯和利文斯设计出回旋加速器，工作原理示意图如图所示.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忽略.磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，高频交流电频率为f，加速电压为U,若A处粒子源产生的质子质量为m、电荷量为+q，在加速器中被加速，且加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响.则下列说法正确的是

A. 质子被加速后的最大速度不可能超过2πRf

B. 质子离开回旋加速器时的最大动能与加速电压U成正比

C. 质子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为

D. 不改变磁感应强度B和交流电频率f该回旋加速器的最大动能不变

【答案】ACD

【解析】试题分析：回旋加速器运用电场加速磁场偏转来加速粒子，根据洛伦兹力提供向心力可以求出粒子的最大速度，从而求出最大动能．在加速粒子的过程中，电场的变化周期与粒子在磁场中运动的周期相等

金属盒最大半径为R，则质子被加速后输出时的最大加速半径为R，所以有，A正确；在磁场中运动时，洛伦兹力充当向心力，即根据，知，则最大动能，与加速的电压无关；据此可知，不改变磁感应强度B和交流电频率f，该回旋加速器的最大动能不变．故BD错误；粒子在加速电场中做匀加速运动，在磁场中做匀速圆周运动，根据知，质子第二次和第一次经过D形盒狭缝的速度比为，根据，则半径比为，故C正确．

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A. 如果是P型半导体，有φM＞φN

B. 如果是N型半导体，有φM＜φN

C. 如果是P型半导体，有φM＜φN

D. 如果是金属导体，有φM＜φN

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