Question

7．回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電極相連接的兩個D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場中，如圖所示，要增大帶電粒子射出時的動能，則下列說法中正確的是（　�。�

• A． 增大勻強(qiáng)電場間的加速電壓
• B． 增大磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度
• C． 減小狹縫間的距離
• D． 減小D形金屬盒的半徑

Answer 1

分析 回旋加速器利用電場加速和磁場偏轉(zhuǎn)來加速粒子，根據(jù)洛倫茲力提供向心力求出粒子射出時的速度，從而得出動能的表達(dá)式，看動能與什么因素有關(guān)．

解答 解：當(dāng)粒子從D形盒中出來時速度最大，根據(jù)qv_mB=m$\frac{{v}_{m}^{2}}{{R}^{2}}$，得v_m=$\frac{qBR}{m}$，則動能E_K=$\frac{1}{2}$mv²=$\frac{{q}^{2}{B}^{2}{R}^{2}}{2m}$，知動能與加速的電壓無關(guān)，與狹縫間的距離無關(guān)，與磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和D形盒的半徑有關(guān)，增大磁感應(yīng)強(qiáng)度和D形盒的半徑，可以增加粒子的動能．故B正確，ABC 錯誤．
故選：B

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵知道當(dāng)粒子從D形盒中出來時，速度最大．以及知道回旋加速器粒子在磁場中運(yùn)動的周期和高頻交流電的周期相等．