Question

13．回旋加速器是獲得高能帶電粒子的裝置．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．如圖所示，關(guān)于回旋加速器的下列說法中正確的是（　�。�

• A． 加速電壓越大，帶電粒子從D形盒射出時的動能越大
• B． 帶電粒子從D形盒射出時的動能與磁場的強弱無關(guān)
• C． 交變電場的周期應(yīng)為帶電粒子做圓周運動周期的二倍
• D． 用同一回旋加速器分別加速不同的帶電粒子，一般要調(diào)節(jié)交變電場的頻率

Answer 1

分析 帶電粒子在回旋加速器中，靠電場加速，磁場偏轉(zhuǎn)，通過帶電粒子在磁場中運動半徑公式得出帶電粒子射出時的速度，看與什么因素有關(guān)．

解答 解：A、根據(jù)qvB=m$\frac{{v}^{2}}{R}$，解得v=$\frac{qBR}{m}$，帶電粒子射出時的動能E_K=$\frac{1}{2}$mv²=$\frac{{q}^{2}{B}^{2}{R}^{2}}{2n}$，與加速的電壓無關(guān)，與磁感應(yīng)強度的大小有關(guān)．故A、B錯誤．
C、交變電場的周期與帶電粒子運動的周期相等，帶電粒子在勻強磁場中運動的周期T=$\frac{2πm}{qB}$，與粒子的速度無關(guān)，所以加速后，交變電場的周期不需改變，不同的帶電粒子，在磁場中運動的周期不等，所以加速不同的帶電粒子，一般要調(diào)節(jié)交變電場的頻率．故C錯誤，D正確．
故選：D．

點評 解決本題的關(guān)鍵知道回旋加速器運用電場加速，磁場偏轉(zhuǎn)來加速帶電粒子，但要注意粒子射出的動能與加速電壓無關(guān)，與磁感應(yīng)強度的大小有關(guān)．