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23-24高二下·广东东莞·期末)请阅读下面的文字材料,完成下面小题。

粒子加速器是利用电场来推动带电粒子使之获得高能量的装置,粒子加速器有两种基本形式:环形加速器和直线加速器。最早的环形加速器是由欧内斯特·劳伦斯于1932年发明。由于相对论效应所引起的矛盾和限制,传统的回旋加速器最多可以使质子被加速到20多兆电子伏特()。某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,两盒间的狭缝很小。带电粒子穿过的时间可忽略。磁感应强度为的匀强磁场与盒面垂直,高频交变电场频率为A处粒子源产生的质子在加速器中被加速。

 

如果要使粒子达到更高的能量,例如十亿电子伏特。则要使用同步加速器。位于东莞的中国散裂中子源的装置包括直线加速器、快循环同步加速器、靶站以及中子散射谱仪等。其中直线加速器隧道长240米,快循环同步加速器周长228米,相当于半个足球场大小。质子束被加速至16亿电子伏特的能量后引出,撞击钨靶产生中子。从而进行科学研究。

40.下列核反应中,产生的粒子是中子的是(  )

A俘获一个粒子,产生并放出一个粒子

B俘获一个粒子,产生并放出一个粒子

C俘获一个粒子,产生并放出一个粒子

D俘获一个质子,产生并放出一个粒子

41.下列说法中正确的是(  )

A.原子核中包含质子、中子和电子

B.原子核衰变时,电荷数和质量数都守恒

C.在核反应堆中,石墨、重水和普通水可以使快中子变成慢中子,被称为慢化剂

D.直线加速器可以通过电场给中子施加电场力,从而使中子被加速

42.结合文字材料中回旋加速器的相关信息,且已知质子质量为,元电荷,磁感应强度,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

B.不改变磁感应强度和交变电场频率,该回旋加速器也能加速粒子

C.质子在磁场中做圆周运动的周期保持不变

D.若质子离开回旋加速器时的最大动能为17.2MeV,则D形盒半径至少约为0.6m

 

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