Question

回旋加速器是用來加速帶電粒子的裝置，如圖所示．它的核心部分是兩個D形金屬盒，兩盒相距很近，分別和高頻交流電源相連接，兩盒間的窄縫中形成勻強電場，使帶電粒子每次通過窄縫都得到加速．兩盒放在勻強磁場中，磁場方向垂直于盒底面，帶電粒子在磁場中做圓周運動，通過兩盒間的窄縫時反復被加速，直到達到最大圓周半徑時通過特殊裝置被引出．現要增大粒子射出時的動能，下列所采取的方法可行的是（　　）

A．增大電場的加速電壓

B．增大磁場的磁感應強度

C．減小狹縫間的距離

D．增大D形盒的半徑

Answer 1

分析：根據洛倫茲力提供向心力，通過D形盒的半徑求出粒子射出回旋加速器的速度，從而得知最大速度與什么因素有關．

解答：解：根據qvB=m

v2

R

，解得v=

qBR

m

，則最大動能EKm=

1

2

mv2=

q2B2R2

2m

，則增大磁場的磁感應強度或增大D形盒的半徑，可以增加粒子射出時的動能，與加速電壓和狹縫間的距離無關．故B、D正確，A、C錯誤．
故選BD．

點評：解決本題的關鍵知道回旋加速器利用電場加速和磁場偏轉來加速粒子，但是最大動能與加速的電壓無關．