题目内容
1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其核心部分如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，用来加速质量为m，电量为q的质子，质子每次经过电场区时，都恰好在电压为U时并被加速，且电场可视为匀强电场，使质子由静止加速到能量为E后，由A孔射出，下列说法正确的是（ ）
A．其它条件不变时，增大D形盒半径R，质子的最终能量E将增大
B．其它条件不变时，只增大加速电压U，质子的最终能量E将增大
C．加速器中的电场和磁场都可以使带电粒子加速
D．要使质子每次通过电场时总是加速，则质子在磁场中运动的周期与电压变化的周期相等
【答案】分析：回旋加速器是利用电场加速和磁场偏转来加速粒子，带电粒子在磁场中运动的周期和交流电源的周期相等．当粒子离开回旋加速器时，速度最大，根据
求出粒子的最大速度．
解答：解：A、根据
得，粒子的最大速度v=
，则最大动能
．增大D形盒的半径，则质子的能量增大．最大能量与加速电压的大小无关．故A正确，B错误．
C、回旋加速器是利用电场进行加速，磁场进行偏转．故C错误．
D、质子每次经过电场时总是加速，质子在磁场中运动的周期和交流电源的变化周期相等．故D正确．
故选AD．
点评：解决本题的关键知道回旋加速器是利用电场加速和磁场偏转来加速粒子，以及知道带电粒子在磁场中运动的周期和交流电源的周期相等．
求出粒子的最大速度．解答：解：A、根据
得，粒子的最大速度v=，则最大动能．增大D形盒的半径，则质子的能量增大．最大能量与加速电压的大小无关．故A正确，B错误．C、回旋加速器是利用电场进行加速，磁场进行偏转．故C错误．
D、质子每次经过电场时总是加速，质子在磁场中运动的周期和交流电源的变化周期相等．故D正确．
故选AD．
点评：解决本题的关键知道回旋加速器是利用电场加速和磁场偏转来加速粒子，以及知道带电粒子在磁场中运动的周期和交流电源的周期相等．
练习册系列答案
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1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，它的核心部分是两个D形金属盒，两盒相距很近，分别和交变电源相连接，两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，某一带电粒子在磁场中做圆周运动，通过两盒间的窄缝时反复被加速，当达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出．下列说法正确的是（ ）| A、带电粒子在回旋加速器中从磁场中获得能量 | B、带电粒子在回旋加速器中从电场中获得能量 | C、高频交变电源的电压越大，带电粒子从出口被引出时获得的动能越大 | D、匀强磁场的磁感应强度越大，带电粒子从出口被引出时获得的动能越大 |
1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙．下列说法正确的是（ ）| A、离子从D形盒之间空隙的电场中获得能量 | B、回旋加速器只能用来加速正离子 | C、离子在磁场中做圆周运动的周期是加速交变电压周期的一半 | D、离子在磁场中做圆周运动的周期与加速交变电压周期相等 |