Question

1932年勞倫斯制成了世界上第一臺(tái)回旋加速器，其原理如圖所示．這臺(tái)加速器由兩個(gè)銅質(zhì)D形盒D₁，D₂構(gòu)成，其間留有的窄縫處加有高頻交變電壓U（加速電壓）．下列說法正確的是（　�。�

A．回旋加速器只能用來加速正離子

B．離子從D形盒之間空隙的電場(chǎng)中獲得能量

C．離子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期與加速交變電壓的周期不相同

D．提高窄縫處的高頻交變電壓U，則離子離開磁場(chǎng)時(shí)的最終速度將增大

Answer 1

分析：回旋加速器是利用電場(chǎng)加速、磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)來加速粒子，帶電粒子的磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期與交流電壓的周期相同，結(jié)合D形盒的半徑，根據(jù)洛倫茲力提供向心力，求出最大速度與什么因素有關(guān)．

解答：解：A、回旋加速器既可以加速帶正電的粒子，也可以加速帶負(fù)電的粒子．故A錯(cuò)誤．
    B、回旋加速器是利用電場(chǎng)加速、磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)來加速粒子，且粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期與交流電壓的周期相同．故B正確，C錯(cuò)誤．
    D、當(dāng)粒子離開回旋加速器時(shí)，速度最大，有：qvB=m

v2

R

，得v=

qBR

m

，與交流電壓的大小無關(guān)．故D錯(cuò)誤．
故選B．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵掌握回旋加速器的工作原理，知道回旋加速器是利用電場(chǎng)加速和磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)來加速粒子．