题目内容
10．
回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭鏠中形成的周期性变化的电场，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，下列说法中正确的是（ ）| A． | 带电粒子是从电场中获得能量 | |
| B． | 带电粒子是从磁场中获得能量 | |
| C． | 增大外接高频交流的周期可增大带电粒子运动的周期 | |
| D． | 对于同一种带电粒子，磁场越强、D形盒半径越大，带电粒子射出时的动能就越大 |
分析 回旋加速器中带电粒子在电场被加速，每通过电场，动能被增加一次；而在磁场里做匀速圆周运动，通过磁场时只改变粒子的运动方向，动能却不变．因此带电粒子在一次加速过程中，电场电压越大，动能增加越大．但从D形盒中射出的动能，除与每次增加的动能外，还与加速次数有关．所以加速电压越大，回旋次数越少，推导出最大动能的表达式，分析最大动能与磁感应强度和D形金属盒半径的关系．
解答 解：A、带电粒子源源不断的在电场中处于加速状态，从而获得能量．虽速度增大，但在磁场中周期不变，所以粒子的运动周期是固定的，故A正确，C错误；
B、离子在磁场中受到洛伦兹力，但不做功，故B错误；
D、带电粒子从D形盒中射出时的动能 Ekm=$\frac{1}{2}$mvm2 （1）
带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，则圆周半径 R=$\frac{m{v}_{m}}{qB}$（2）
由（1）（2）可得Ekm=$\frac{{q}^{2}{B}^{2}{R}^{2}}{2m}$ 显然，当带电粒子q、m一定的，则Ekm∝R2 B2
即Ekm随磁场的磁感应强度B、D形金属盒的半径R的增大而增大，与加速电场的电压和狭缝距离无关，故D正确；
故选：AD．
点评 本题回旋加速器考查电磁场的综合应用：在电场中始终被加速，在磁场中总是匀速圆周运动．所以容易让学生产生误解：增加射出的动能由加速电压与缝间决定．原因是带电粒子在电场中动能被增加，而在磁场中动能不变．
练习册系列答案
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20．
如图所示，一个半径为r，重为G的圆球，被长为L的细绳挂在竖直光滑的墙壁上．若加长细绳的长度，则细绳对球的拉力T及墙对球的弹力N的变化，下列说法正确的是（ ）
如图所示，一个半径为r，重为G的圆球，被长为L的细绳挂在竖直光滑的墙壁上．若加长细绳的长度，则细绳对球的拉力T及墙对球的弹力N的变化，下列说法正确的是（ ）| A． | T一直减小，N先增大后减小 | B． | T一直减小，N先减小后增大 | ||
| C． | T和N都减小 | D． | T和N都增大 |
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5．
如图所示，P、Q是两个电量相等的正的点电荷，A点是它们连线的中点，B是PQ中垂线上的一点，且AB=PQ，用EA、EB，φA、φB分别表示A、B两点的场强大小与电势大小，则（ ）
如图所示，P、Q是两个电量相等的正的点电荷，A点是它们连线的中点，B是PQ中垂线上的一点，且AB=PQ，用EA、EB，φA、φB分别表示A、B两点的场强大小与电势大小，则（ ）| A． | EA=EB，φA=φB | B． | EA＜EB，φA＜φB | C． | EA＜EB，φA＞φB | D． | EA＞EB，φA＞φB |
2．如图所示A灯与B灯的电阻相同，当滑动变阻器R的滑动片P向下滑动时，两灯亮度变化是（ ）
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