题目内容
劳伦斯于1930年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，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连．某带电粒子在回旋加速器中的动能Ek随时间t的变化规律如图所示，忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断正确的是（ ）
A．在Ek-t图中应有t4-t3=t3-t2=t2-t1
B．高频电源的变化周期应等于tn-tn-1
C．要使粒子获得的最大动能增大，应增大匀强磁场的磁感应强度
D．要使粒子获得的最大动能增大，应增大加速电压
【答案】分析：根据洛伦兹力提供向心力，可知回旋加速器的回旋周期一定；同理计算出最大动能的表达式并进行讨论．
解答：解：A、洛伦兹力提供向心力，有
，解得
，故周期
，与速度无关，故t4-t3=t3-t2=t2-t1=
，故A正确；
B、为了保证每次带电粒子经过狭缝时均被加速，使其能量不断提高，要在狭缝处加一个与粒子运动的周期一致的交变电压，故B错误；
C、由qvB=m
得，v=
，则最大动能EK=
mv2=
，知最大动能与加速器的半径、磁感线强度以及电荷的电量和质量有关，故C正确；
D、由qvB=m
得，v=
，则最大动能EK=
mv2=
，知最大动能与加速器的半径、磁感线强度以及电荷的电量和质量有关，与加速电压无关，故D错误；
故选AC．
点评：解决本题的关键知道回旋加速器是利用电场加速、磁场偏转来加速粒子，但是最终粒子的动能与电场的大小无关．
解答：解：A、洛伦兹力提供向心力，有
，解得，故周期，与速度无关，故t4-t3=t3-t2=t2-t1=，故A正确；B、为了保证每次带电粒子经过狭缝时均被加速，使其能量不断提高，要在狭缝处加一个与粒子运动的周期一致的交变电压，故B错误；
C、由qvB=m
得，v=，则最大动能EK=mv2=，知最大动能与加速器的半径、磁感线强度以及电荷的电量和质量有关，故C正确；D、由qvB=m
得，v=，则最大动能EK=mv2=，知最大动能与加速器的半径、磁感线强度以及电荷的电量和质量有关，与加速电压无关，故D错误；故选AC．
点评：解决本题的关键知道回旋加速器是利用电场加速、磁场偏转来加速粒子，但是最终粒子的动能与电场的大小无关．
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（2010?成都三模）美国物理学家劳伦斯于1932年发明的回旋加速器，应用带电粒子在磁场中做 圆周运动的特点，能使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量，使人类在获得较高能量带电粒子方面前进了一步．下图为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强大小恒定，且被限制在A、C板间，如图所示．带电粒子从P0处以速度v0沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D型盒中的匀强磁场做匀速圆周运动．对于这种改进后的回旋加速器，下列说法正确的是（ ）
美国物理学家劳伦斯于1932年发明的回旋加速器，应用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点，能使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量，使人类在获得以较高能量带电粒子方面前进了一步，如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强大小恒定，且被限制在A、C板间，带电粒子从P0处静止释放，并沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，盒缝间隙很小，可以忽略不计．对于这种改进后的回旋加速器，下列说法正确的是（ ）