题目内容
【题目】如图所示，回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置。其核心部分是两个D形金属盒，置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连。则下列说法正确的是 （ ）
A. 带电粒子从磁场中获得能量
B. 带电粒子加速所获得的最大动能与加速电压的大小有关
C. 带电粒子加速所获得的最大动能与金属盒的半径有关
D. 带电粒子做圆周运动的周期随半径增大而增大
【答案】C
【解析】
A、由回旋加速器原理可知，它的核心部分是两个D形金属盒，置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连，两盒间的窄缝中形成匀强磁场，交流电的周期和粒子做圆周运动的周期相等，粒子在圆周运动的过程中一次一次地经过D形盒缝隙，两盒间的匀强电场一次一次地反向，粒子就会被一次一次地加速，在磁场中洛伦兹力不做功，带电粒子是从电场中获得能量的，故A错误.
B、粒子从D形盒出来时速度最大，由qvB=m
，粒子被加速后的最大动能Ekm=
m
=
,可见带电粒子加速所获得的最大动能与回旋加速器的半径有关，与加速电压的大小无关，故B错误，C正确.
D、高频电源周期与粒子在磁场中匀速圆周运动的周期相同，由带电粒子做圆周运动的周期T=2
可知，周期T由粒子的质量、电量和磁感应强度决定，与半径无关，故D错误.
故选：C.
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