Question

回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電極相連接的兩個(gè)D形金屬盒，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，如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是（　　）

A．高頻交流電壓的周期與粒子的轉(zhuǎn)動(dòng)周期不相等

B．高頻交流電壓的周期與粒子的轉(zhuǎn)動(dòng)周期相等

C．增大D形金屬盒的半徑會(huì)增大帶電粒子射出時(shí)的動(dòng)能

D．減小D形金屬盒的半徑會(huì)增大帶電粒子射出時(shí)的動(dòng)能

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，根據(jù)洛倫茲力提供向心力求出粒子射出時(shí)的速度，從而得出動(dòng)能的表達(dá)式，看動(dòng)能與什么因素有關(guān)．

解答：解：A、使粒子在通過(guò)狹縫時(shí)都能得到加速，則高頻交流電壓的周期與粒子的轉(zhuǎn)動(dòng)周期相等，故A錯(cuò)誤，B正確；
C、由qvB=m

v2

R

，解得v=

qBR

m

．
則動(dòng)能E_K=

1

2

mv²=

q2B2R2

2m

，知?jiǎng)幽芘c加速的電壓無(wú)關(guān)，狹縫間的距離無(wú)關(guān)，與磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和D形盒的半徑有關(guān)，增大磁感應(yīng)強(qiáng)度和D形盒的半徑，可以增加粒子的動(dòng)能．故C正確，D錯(cuò)誤．
故選：BC

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道回旋加速器電場(chǎng)和磁場(chǎng)的作用，知道粒子的最大動(dòng)能與加速的電壓無(wú)關(guān)，與磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和D形盒的半徑有關(guān)．