题目内容
10．
如图所示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，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，若质子在加速器里面顺利的完成加速后获得的动能为Ek，加速电场的变化周期为T；现利用此回旋加速器加速α粒子，为使α粒子顺利完成加速，下列说法正确的是（ ）| A． | 加速电场的变化周期仍然T | |
| B． | 加速电场的变化周期调整为2T | |
| C． | α粒子完成加速后获得的动能为0.5Ek | |
| D． | α粒子完成加速后获得的动能为Ek |
分析 AB、带电粒子在回旋加速器中，靠电场加速，磁场偏转，根据T=$\frac{2πm}{qB}$，知质子换成α粒子，比荷发生变化，则在磁场中运动的周期发生变化，回旋加速器粒子在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等，故需要改变交流电的周期，
CD、洛伦兹力提供向心力求出粒子射出时的速度，从而得出动能的表达式，看动能与什么因素有关，即可求解．
解答 解：AB、根据T=$\frac{2πm}{qB}$，质子换成α粒子，比荷变为原来的一半，则在磁场中的运动周期变为原来的2倍，若仍能加速，则加速电场的变化周期调整为2T，故A错误，B正确；
CD、根据qBv=m$\frac{{v}^{2}}{R}$，解得：v=$\frac{qBR}{m}$，
根据动能表达式，则有：最大动能为：EKm=$\frac{1}{2}$m${v}_{\;}^{2}$=$\frac{{q}^{2}{B}^{2}{R}^{2}}{2m}$，可知，最大动能与电量的平方成正比，与质量成反比，当换成α粒子后，a粒子完成加速后获得的动能为E1，故C错误，D正确；
故选：BD
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，但要注意粒子加速周期与偏转周期相等，且确定运动的周期，及最大动能与粒子的电量，与质量等因素的关系，是解题的关键．
练习册系列答案
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18．
如图所示，直角三角形abc是半径为R的圆O的内接三角形，∠a=30°、∠b=90°、∠c=60°．一匀强电场方向与圆所在平面平行，已知a，b，c三点电势分别为φa=-U、φb=0、φc=U．则下列说法正确的是（ ）
如图所示，直角三角形abc是半径为R的圆O的内接三角形，∠a=30°、∠b=90°、∠c=60°．一匀强电场方向与圆所在平面平行，已知a，b，c三点电势分别为φa=-U、φb=0、φc=U．则下列说法正确的是（ ）| A． | 圆上的电势最高为$\frac{\sqrt{3}}{3}$U | B． | 圆上的电势最高为$\frac{2\sqrt{3}}{3}$U | ||
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5．
如图所示，水平铜盘半径为r，置于磁感强度为B，方向竖直向下的匀强磁场中，铜盘绕过中心轴以角速度ω做匀速圆周运动，铜盘的电阻不计，铜盘的中心及边缘处分别用滑片与一理想变压器的原线圈相连，理想变压器原副线圈匝数比为n，变压器的副线圈与一电阻为R的负载和电容为C的平行板电容器相连，则（ ）
如图所示，水平铜盘半径为r，置于磁感强度为B，方向竖直向下的匀强磁场中，铜盘绕过中心轴以角速度ω做匀速圆周运动，铜盘的电阻不计，铜盘的中心及边缘处分别用滑片与一理想变压器的原线圈相连，理想变压器原副线圈匝数比为n，变压器的副线圈与一电阻为R的负载和电容为C的平行板电容器相连，则（ ）| A． | 变压器副线圈两端的电压为$\frac{{B{r^2}ω}}{2n}$ | |
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