Question

20．回旋加速器是获得高能带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源的两极相连的两个D形盒，两盒间的轨道中形成周期性变化的电场，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中．若已知回旋加速器D形盒的半径r、匀强磁场的磁感应强度为B，一个质量为m，电荷量为q的粒子在加速器的中央从速度为0开始加速．下列回旋加速器说法中正确的是（　　）

• A． 回旋加速器所加交变加速电压的周期与粒子在该磁场中做匀速圆周运动的周期相等
• B． 粒子离开回旋加速器时的动能大小是$\frac{{q}^{2}{B}^{2}{r}^{2}}{2m}$
• C． 粒子从磁场中获得能量，电场中改变方向
• D． 狭缝间交变加速电压越大，带电粒子从D形盒射出时的动能越大

Answer 1

分析 带电粒子在回旋加速器中，靠电场加速，磁场偏转，通过带电粒子在磁场中运动半径公式得出带电粒子射出时的速度，看与什么因素有关．

解答 解：A、根据回旋加速器的原理可知，回旋加速器所加交变加速电压的周期与粒子在该磁场中做匀速圆周运动的周期相等．故A正确；
B、D、根据qv_mB=m$\frac{{v}_{m}^{2}}{R}$，得v_m=$\frac{qBR}{m}$，那么质子获得的最大动能E_Km=$\frac{{q}^{2}{B}^{2}{R}^{2}}{2m}$，与加速的电压无关，与磁感应强度的大小有关，故B正确，D错误；
C、回旋加速器是利用电场加速，磁场偏转来加速粒子，电场中不改变方向．故C错误；
故选：AB．

点评 解决本题的关键知道回旋加速器运用电场加速，磁场偏转来加速带电粒子，但要注意粒子射出的动能与加速电压无关，与磁感应强度的大小有关．