Question

19．下列说法正确的是（　　）

• A． 回旋加速器是靠磁场加速的，因为其最大能量与电压无关
• B． 回旋加速器所处的磁场方向要随粒子在D形盒中的运动周期而变化
• C． 两个D形盒的电场变化周期与粒子在D盒中运动周期相同
• D． 带电粒子在回旋加速器中得到的最大能量与D形盒的半径有关，与磁场强弱有关，与电场强弱无关

Answer 1

分析 粒子在磁场中运动时，洛伦兹力提供向心力，满足qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，运动周期T=$\frac{2πm}{qB}$（电场中加速时间忽略不计）．对公式进行简单推导后，便可解此题．

解答 解：A、加速器中的电场可以使带电粒子加速，而磁场只使粒子偏转，对粒子不做功，
根据qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$得，最大速度v=$\frac{qBr}{m}$，则最大动能E_Km=$\frac{1}{2}$mv²=$\frac{{q}^{2}{B}^{2}{r}^{2}}{2m}$可知，粒子的最大动能只与粒子本身的荷质比，加速器半径，和磁场大小有关，与加速电压无关，故A错误，D正确；
B、回旋加速器所处的磁场方向不变，所加电场要随粒子在D形盒中的运动周期而变化，故B错误
C根据加速原理，当粒子在磁场中运动的周期与交变电压的周期同步时，才能处于加速状态，故C正确；
故选：CD

点评 理解回旋加速器工作原理，熟练运用相关公式，便可解出此题，特别注意加速获得的最大动能与电场的电压无关．