Question

7．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D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中，如圖所示，要增大帶電粒子射出時的動能，則下列說法中正確的是（　　）

• A． 增大勻強電場間的加速電壓
• B． 增大磁場的磁感應強度
• C． 減小狹縫間的距離
• D． 減小D形金屬盒的半徑

Answer 1

分析 回旋加速器利用電場加速和磁場偏轉來加速粒子，根據洛倫茲力提供向心力求出粒子射出時的速度，從而得出動能的表達式，看動能與什么因素有關．

解答 解：當粒子從D形盒中出來時速度最大，根據qv_mB=m$\frac{{v}_{m}^{2}}{{R}^{2}}$，得v_m=$\frac{qBR}{m}$，則動能E_K=$\frac{1}{2}$mv²=$\frac{{q}^{2}{B}^{2}{R}^{2}}{2m}$，知動能與加速的電壓無關，與狹縫間的距離無關，與磁感應強度大小和D形盒的半徑有關，增大磁感應強度和D形盒的半徑，可以增加粒子的動能．故B正確，ABC 錯誤．
故選：B

點評 解決本題的關鍵知道當粒子從D形盒中出來時，速度最大．以及知道回旋加速器粒子在磁場中運動的周期和高頻交流電的周期相等．