Question

11．回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高额交流电两极相连接的两个D形金属盒，在盒间的狭缝中形成的周期性变化的匀强电场，使带电粒子在通过狭缝时都能被加速，两D型金属盒处于垂直于盒底面的匀强磁场中．则下列说法中正确的是（　　）

• A． 带电粒子从磁场获得能量
• B． 带电粒子从加速器的边缘进入加速器
• C． 带电粒子从加速器的中心附近进入加速器
• D． 增大加速器狭缝中匀强电场的电场强度，带电粒子射出加速器时的动能就增大

Answer 1

分析 被加速离子由加速器的中心附近进入加速器，而从边缘离开加速器；粒子在磁场中偏转，在电场中加速．结合洛伦兹力提供向心力，根据D形盒的半径求出最大速度的大小，判断与什么因素有关

解答 解：A、粒子在磁场中偏转，洛伦兹力不做功，在电场中加速，电场力做正功，知离子在电场中获得能量，在磁场中能量不变．故A错误；
B、被加速离子由加速器的中心附近进入加速器，而从边缘离开加速器．故B错误，C正确；
D、根据qvB=m$\frac{{v}^{2}}{R}$得，v=$\frac{qBR}{m}$，则粒子的最大动能E_km=$\frac{1}{2}$mv²=$\frac{{q}^{2}{B}^{2}{R}^{2}}{2m}$，与加速的场强无关．故D错误．
故选：C

点评 解决本题的关键知道回旋加速器的构造，以及加速粒子的原理，知道回旋加速器加速粒子的最大动能与加速电压无关，与磁感应强度的大小以及D形盒的半径有关．