Question

回旋加速器是獲得高能帶電粒子的-種裝置，其核心部分是分別與高頻交流電源的兩極相連的兩個(gè)D形盒，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場(chǎng)，使粒子在通過(guò)狹縫時(shí)都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖，下列說(shuō)法正確的是（　　）

A．兩D形金屬盒之間的電壓越大，帶電粒子從D形盒射出時(shí)的動(dòng)能越大

B．兩D形金屬盒的半徑越大，帶電粒子從D形盒中射山時(shí)的動(dòng)能越大

C．高頻交流的周期是帶電粒子做圓周運(yùn)動(dòng)周期的2倍

D．同一回旋加速器對(duì)比荷不同的帶電粒子加速，要調(diào)節(jié)高頻交流的頻率

Answer 1

分析：回旋加速器利用電場(chǎng)加速和磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)來(lái)加速粒子，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期等于交流電的周期，當(dāng)粒子從D形盒出來(lái)時(shí)速度最大．

解答：解：A、根據(jù)qvB=m

v2

R

，得v=

qBR

m

，則最大動(dòng)能EKm=

1

2

mv2=

q2B2R2

2m

，與金屬盒之間的電壓無(wú)關(guān)，與D形金屬盒的半徑有關(guān)，半徑越大，動(dòng)能越大．故A錯(cuò)誤，B正確．
    C、粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期等于交流電的周期．故C錯(cuò)誤．
    D、根據(jù)T=

2πm

qB

，比荷不同，則粒子在磁場(chǎng)中的周期變化，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期等于交流電的周期，則要調(diào)節(jié)高頻交流電的頻率．故D正確．
故選BD．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道回旋加速器利用電場(chǎng)加速和磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)來(lái)加速粒子，以及知道粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期等于交流電的周期．