Question

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兩極相連的兩個D形金屬盒，兩盒間狹縫中形成的周期性變化的勻強(qiáng)電場，使粒子在每次通過狹縫時都能得到加速，兩D形盒處于垂直于盒底面的勻強(qiáng)磁場中，如圖所示，設(shè)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，D形盒的半徑為R，狹縫間的距離為d，勻強(qiáng)電場間的加速電壓為U，要增大帶電粒子射出時的動能（電荷量為q、質(zhì)量為m，不計重力），則下列方法中正確的是（　　）

A．增大勻強(qiáng)電場間的加速電壓U

B．適當(dāng)增大狹縫間的距離d

C．增大磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B

D．增大D形金屬盒的半徑R

Answer 1

分析：帶電粒子離開D形盒時的速度最大，根據(jù)洛倫茲力通過向心力得出最大速度與什么因素有關(guān)．

解答：解：根據(jù)qvB=m

v2

R

得，v=

qBR

m

，則粒子射出時的動能Ek=

1

2

mv2=

q2B2R2

2m

，最大動能與磁感應(yīng)強(qiáng)度、D形盒的半徑有關(guān)，與加速電壓、狹縫間的距離無關(guān)．故C、D正確，A、B錯誤．
故選CD．

點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵知道回旋加速器的原理，知道最大動能與什么因素有關(guān)，不能靠感覺判斷，需通過推導(dǎo)進(jìn)行判斷．