Question

回旋加速器是獲得高能帶電粒子的-種裝置，其核心部分是分別與高頻交流電源的兩極相連的兩個D形盒，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形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中，如圖，下列說法正確的是（　　）

A．兩D形金屬盒之間的電壓越大，帶電粒子從D形盒射出時的動能越大

B．兩D形金屬盒的半徑越大，帶電粒子從D形盒中射山時的動能越大

C．高頻交流的周期是帶電粒子做圓周運動周期的2倍

D．同一回旋加速器對比荷不同的帶電粒子加速，要調節高頻交流的頻率

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，粒子在磁場中運動的周期等于交流電的周期，當粒子從D形盒出來時速度最大．

解答：解：A、根據qvB=m

v2

R

，得v=

qBR

m

，則最大動能EKm=

1

2

mv2=

q2B2R2

2m

，與金屬盒之間的電壓無關，與D形金屬盒的半徑有關，半徑越大，動能越大．故A錯誤，B正確．
    C、粒子在磁場中運動的周期等于交流電的周期．故C錯誤．
    D、根據T=

2πm

qB

，比荷不同，則粒子在磁場中的周期變化，粒子在磁場中運動的周期等于交流電的周期，則要調節高頻交流電的頻率．故D正確．
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，以及知道粒子在磁場中運動的周期等于交流電的周期．