Question

1930年勞倫斯制成了世界上第一臺(tái)回旋加速器，其原理如圖所示，這臺(tái)加速器由兩個(gè)銅質(zhì)D形盒D₁、D₂構(gòu)成，其間留有空隙，則下列有關(guān)說法正確的是（　　）

A．離子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期隨半徑的增大而增大

B．離子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期與高頻交變電壓的周期相同

C．離子從磁場(chǎng)中獲得能量

D．離子從電場(chǎng)中獲得能量

Answer 1

分析：回旋加速器靠電場(chǎng)加速和磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)來加速粒子．加速粒子時(shí)，交變電場(chǎng)的周期與粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期相等．

解答：解：A、根據(jù)洛倫茲力提供向心力有：qvB=m

v2

r

，r=

mv

qB

，則周期T=

2πr

v

=

2πm

qB

，知周期與軌道半徑無關(guān)．故A錯(cuò)誤．
B、回旋加速器中，離子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期與交變電場(chǎng)的周期相同，保證持續(xù)加速．故B正確．
C、回旋加速器是利用電場(chǎng)加速，磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)來加速粒子．故C錯(cuò)誤，D正確．
故選BD．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道回旋加速器的工作原理，以及知道回旋加速器中交變電場(chǎng)的周期與粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期相等．