题目内容
回旋加速器的工作原理如图所示,置于髙真空中的两个D形金属盒分别和高频交流电源 相连接,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计,匀强磁场与盒面垂直. A处粒子源产生的粒子(初速度和重力均忽略不计),在两盒之间被电场加速,直到达到 最大圆周半径时被引出.现用该装置分别加速质子和a粒子(a粒子电荷量是质子的2倍,a粒子质量是质 子的4倍),保持高频交流电源的频率不变,粒子在磁 场中做圆周运动的频率等于加速电场的频率,则质子 与a粒子最大动能之比为( )

| A.2:1 | B.1:1 | C.1:2 | D.1:4 |
A、根据qvB=m
,解得v=
,则粒子的最大动能EK=
mv2=
.因为粒子在磁场中的运动周期等于电场的加速周期,T=
,因为周期保持不变,质子和α粒子的电量之比为1:2,质量比为1:4,则加速两种粒子的磁感应强度之比为1:2,所以最大动能之比为1:4.故D正确,A、B、C错误.
故选D.
| v2 |
| R |
| qBR |
| m |
| 1 |
| 2 |
| q2B2R2 |
| 2m |
| 2πm |
| qB |
故选D.
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