Question

用同一回旋加速器分別對(duì)質(zhì)子和氘核（氘核的質(zhì)量是質(zhì)子質(zhì)量的2倍，電量與質(zhì)子的電量相同）加速后（　�。�

• A、質(zhì)子獲得的動(dòng)能大于氘核獲得的動(dòng)能
• B、質(zhì)子獲得的動(dòng)能小于氘核獲得的動(dòng)能
• C、質(zhì)子獲得的動(dòng)能等于氘核獲得的動(dòng)能
• D、條件不足，無法判斷

Answer 1

分析：兩種粒子經(jīng)同一個(gè)回旋加速器加速后，最終的軌道半徑相同；據(jù)洛倫茲力提供向心力，求得r=

mv

qB

，據(jù)此可判斷兩種粒子的動(dòng)量相等；再據(jù)動(dòng)量與動(dòng)能間的關(guān)系求解．

解答：解：回旋加速器的工作原理是經(jīng)過電場(chǎng)對(duì)帶電粒子加速，在磁場(chǎng)中洛倫茲力提供向心力做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，這樣周而復(fù)始的加速和勻速圓周運(yùn)動(dòng)，使粒子的動(dòng)能增大；最終的軌道半徑最大為R．
   據(jù)洛倫茲力提供向心力求得r=

mv

qB

，由于最大軌道半徑為R，所以加速后帶電粒子的動(dòng)量相同，即P=mv=RqB，
據(jù)p²=2mE_k和氘核的質(zhì)量是質(zhì)子質(zhì)量的2倍，電量與質(zhì)子的電量相同，所以質(zhì)量小的質(zhì)子獲得動(dòng)能大，故A正確，BCD錯(cuò)誤．
故選：A．

點(diǎn)評(píng)：解題關(guān)鍵明確回旋加速器的工作原理，靈活應(yīng)用洛倫茲力提供向心力求出的軌道半徑和利用動(dòng)量與動(dòng)能間的關(guān)系．