Question

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電源的兩極相連接的兩個(gè)D形金屬盒，兩盒間的狹縫中有周期性變化的電場(chǎng)，使粒子在通過(guò)狹縫時(shí)都能得到加速，兩個(gè)D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示，則下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

• A．只增大狹縫間的加速電壓，可增大帶電粒子射出時(shí)的動(dòng)能
• B．只增大狹縫間的加速電壓，可增大帶電粒子在回旋加速器中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間
• C．只增大磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，可增大帶電粒子射出時(shí)的動(dòng)能
• D．用同一回旋加速器可以同時(shí)加速質(zhì)子（

  1 1

  H）和氚核（

  3 1

  H）

Answer 1

分析：回旋加速器利用電場(chǎng)加速和磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)來(lái)加速粒子，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期等于交流電的周期，當(dāng)粒子從D形盒出來(lái)時(shí)速度最大．

解答：解：最大動(dòng)能對(duì)應(yīng)的是D形盒半徑R，由R=

mv

Bq

和Ek=

1

2

mv2，得Em=

(BqR)2

2m

∝B2，與加速電壓大小無(wú)關(guān)．增加加速電壓，最大動(dòng)能不變，加速次數(shù)減少，回旋次數(shù)減少，每半周時(shí)間不變，因此運(yùn)動(dòng)時(shí)間減少．質(zhì)子和氚核的回旋周期T=

2πm

Bq

∝m不同，因此不能同時(shí)加速．故ABD錯(cuò)誤，C正確；
故選C

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道回旋加速器利用電場(chǎng)加速和磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)來(lái)加速粒子，以及知道粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期等于交流電的周期．