Question

3．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形屬盒，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直盒底的勻強磁場中，如圖所示．要增大帶電粒子射出時的速度，下列做法中正確的是（　　）

• A． 增大狹縫的距離
• B． 增大勻強磁場的磁感應強度
• C． 增大D形金屬盒的半徑
• D． 增大加速電場的電壓

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：由qvB=m$\frac{{v}^{2}}{R}$，解得v=$\frac{qBR}{m}$．
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，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、C正確，A、D 錯誤．
故選：BC

點評 解決本題的關鍵知道回旋加速器電場和磁場的作用，知道粒子的最大動能與加速的電壓無關，與磁感應強度大小和D形盒的半徑有關．