题目内容
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．D形盒半径R、磁感应强度B不变，若加速电压U越高，质子的能量E将越大
B．磁感应强度B不变，若加速电压U不变，D形盒半径R越大、质子的能量E将越大
C．D形盒半径R、磁感应强度B不变，若加速电压U越高，质子的在加速器中的运动时间将越长
D．D形盒半径R、磁感应强度B不变，若加速电压U越高，质子的在加速器中的运动时间将越短
【答案】分析：回旋加速器是利用磁场使带电粒子作回旋运动，在运动中经高频电场反复加速的装置，是高能物理中的重要仪器，根据洛伦兹力提供向心力和动能定理列式分析求解．
解答：解：A、B、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A错误，B正确；
C、D、由动能定理得：W=△EK=qU，加速电压越大，每次获得的动能越大，而最终的最大动能与加速电压无关，是一定的，故加速电压越大，加速次数越少，加速时间越短，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，电压决定加速的总时间．
解答：解：A、B、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A错误，B正确；C、D、由动能定理得：W=△EK=qU，加速电压越大，每次获得的动能越大，而最终的最大动能与加速电压无关，是一定的，故加速电压越大，加速次数越少，加速时间越短，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，电压决定加速的总时间．
练习册系列答案
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（2006?南通二模）如图所示，回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置．其核心部分是两个D形金属盒，置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连．则带电粒子加速所获得的最大动能与下列因素有关的（ ）
如图所示，回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置．其核心部分是两个“D”型金属盒，置于匀强磁场中，两盒分别与高频交流电源相连．则带电粒子获得的最大动能与下列哪些因素有关（ ）
如图所示为回旋加速器的原理示意图，其核心部分是两个D形盒，两盒分别和一高频交流电源的两极相连，高频电源的电压为U，匀强磁场垂直D形盒平面，磁感应强度为B，在D形盒中央s点处放有粒子源．当粒子源放出质量为m、带电量为q的粒子（设粒子的初速度为0），然后被回旋加速器加速，设D形盒的最大半径为R，则（ ）A、所加高频交流电的频率应是
| ||
B、所加高频交流电的频率应是
| ||
C、粒子离开加速器前被加速的次数为
| ||
D、粒子离开加速器时的动能是
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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源两极相连接的两个D形盒，两盒间构成一狭缝，两D形盒处于垂直于盒面的匀强磁场中．下列有关回旋加速器的描述正确的是（ ）
如图所示，回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置．其核心部分是两个D型金属盒，置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连．要求高频电源的周期与粒子在D型盒中运动周期相同．为增大某带电粒子加速后从D型盒边缘引出时的动能，下列措施可行的有（不考虑相对论效应）（ ）| A、减小磁感应强度．同时增大高频电源的周期 | B、增大磁感应强度，同时减小高频电源的周期 | C、增大磁感应强度，同时增大高频电源的电压 | D、减小高频电源的周期．同时增大高频电源的电压 |