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回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D...

回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图所示.设D形盒半径为R.若用回旋加速器加速质子时,匀强磁场的磁感应强度为B,高频交流电频率为f.则下列说法正确的是( )
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A.质子被加速后的最大速度不可能超过2πfR
B.质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关
C.只要R足够大,质子的速度可以被加速到任意值
D.不改变B和f,该回旋加速器也能用于加速α粒子
粒子在磁场中运动时,洛伦兹力提供向心力,满足qvB=m,运动周期T==(电场中加速时间忽略不计).对公式进行简单推导后,便可解此题. 【解析】 A、由T=得v==2πfr.当r=R时,v最大,此v=2πfR,故A正确; B、由qvB=m得v=,当r=R时,v最大,v=,由此可知质子的最大速度只与粒子本身的荷质比,加速器半径,和磁场大小有关,故B正确; C、考虑到狭义相对论,任何物体速度不可能超过光速,故C错误; D、此加速器加速电场周期T=,加速α粒子时T==,两个周期不同,不能加速α粒子.故D错误; 故选A,B
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考点分析:
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A.2v=v1+v2
B.v=manfen5.com 满分网
C.v=manfen5.com 满分网
D.v<v1=v2
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A.P、P
B.9P、manfen5.com 满分网P
C.manfen5.com 满分网P、9P
D.manfen5.com 满分网P、9P
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A.0.6N
B.0.8N
C.1.0N
D.1.2N
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A.0.13
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A.物体在第1 s末运动方向发生变化
B.物体在第2 s内和第3 s内的加速度是相同的
C.物体在4 s末返回出发点
D.物体在5 s末离出发点最远,且最大位移为0.5 m
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