题目内容
（18分）如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，用来加速质量为m、电荷量为q的质子，使质子由静止加速到能量为Ek，由A孔射出，求：
（1）加速器中匀强磁场B的方向和大小；
（2）加速器中交变电场的周期；
（3）设两D形盒间的加速电压为U，质子每次经电场加速后能量增加，加速到上述能量所需时间（不计在电场中的加速时间）。
（1）方向垂直纸面向里，
（2）
(3) 
【解析】
试题分析：（1）由图知质子在D形盒内逆时针转动，根据左手定则，可判断磁场方向垂直纸面向里；当质子离开加速器时
，
，联立可得
；
（2）质子在加速器内要实验回旋加速，要求盒间电场变化的周期与质子做圆周运动的周期相同，即
，结合
，可得
；
(3)质子加速一次
，所以加速的次数
，所以运动的时间
。
考点：本题考查带电粒子在复合场中的运动、回旋加速器。
（14分）影响材料电阻率的因素很多，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，半导体材料的电阻率则与之相反，随温度的升高而减小．某学校研究小组需要研究某种材料的导电规律，他们用这种材料制作成电阻较小的元件P，测量元件P中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律．
（1）图a是他们按设计好的电路连接的部分实物图，请添加两根导线，使电路完整．
（2）改变滑动变阻器的阻值，记录两电表的读数．根据表中数据，在图b中画出元件P的I-U图象，并判断元件P是金属材料还是半导体材料?答：
U/V | 0 | 0.40 | 0.60 | 0.80 | 1.00 | 1.20 | 1.50 |
I/A | 0 | 0.04 | 0.09 | 0.16 | 0.25 | 0.36 | 0.56 |
（3）若可供选择的滑动变阻器有R1（最大阻值2Ω，额定电流为0.3A）、R2（最大阻值10Ω，额定电流为1A），则本实验应该选用滑动变阻器 ．（填器材前的编号）
（4）把元件P接入如图c所示的电路中，已知定值电阻R阻值为4Ω，电电动势为2V，内阻不计，则该元件实际消耗的电功率为 W．
