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形金属盒,两盒间的狭缝中形成周期性变化的

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形金属盒,两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,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,如图所示.设D形盒半径为R.若用回旋加速器加速质子时,匀强磁场的磁感应强度为B,高频交流电频率为f.则下列说法正确的是(  )
A.质子的回旋周期为[2/f]
B.增大加速电场间的电压可使质子的最大速度超过2πfR
C.增大D形金属盒的半径可提高质子射出金属盒时的速度
D.不改变B和R,该回旋加速器加速α粒子获得的最大动能是加速质子时的两倍
夏天的鱼 1年前 已收到1个回答 举报

6854057 春芽

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解题思路:带电粒子在回旋加速器中,靠电场加速,磁场偏转,通过带电粒子在磁场中运动半径公式得出带电粒子射出时的速度,看与什么因素有关.

A、交变电场的周期与带电粒子运动的周期相等,带电粒子在匀强磁场中运动的周期T=[2πm/Bq]=[1/f],故A错误;
B、根据qvB=m
v2
R,解得v=[BRq/m],与加速的电压无关,与磁感应强度的大小和D型盒半径有关.故B错误,C正确.
D、带电粒子射出时的动能EK=[1/2]mv2=
B2R2q2
2m,不改变B和R,该回旋加速器加速α粒子获得的最大动能等于加速质子的,故D错误;
故选:C.

点评:
本题考点: 质谱仪和回旋加速器的工作原理.

考点点评: 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,但要注意粒子射出的动能与加速电压无关,与磁感应强度的大小有关.

1年前

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