回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是两个中空的半圆D形金属盒,两盒间的狭缝中加有周期性变化的电场,使粒子在通过狭

回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是两个中空的半圆D形金属盒,两盒间的狭缝中加有周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两个D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图所示,要增大带电粒子射出时的动能,则下列说法中正确的是(  )
A.增大匀强电场间的加速电压
B.减小磁场的磁感应强度
C.减小狭缝间的距离
D.增大D形金属盒的半径
我爱ff 1年前 已收到1个回答 举报

沈阳君无忌 幼苗

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解题思路:回旋加速器利用电场加速和磁场偏转来加速粒子,根据洛伦兹力提供向心力求出粒子射出时的速度,从而得出动能的表达式,看动能与什么因素有关.

根据牛顿第二定律,由洛伦兹力提供向心力,则有:qvB=m
v2
R,解得:v=[qBR/m].
则动能为:EK=[1/2]mv2=
q2B2R2
2m,知动能与加速的电压无关,狭缝间的距离无关,与磁感应强度大小和D形盒的半径有关,增大磁感应强度和D形盒的半径,可以增加粒子的动能.故D正确,ABC错误.
故选:D.

点评:
本题考点: 质谱仪和回旋加速器的工作原理;带电粒子在匀强磁场中的运动.

考点点评: 解决本题的关键知道回旋加速器电场和磁场的作用,知道粒子的最大动能与加速的电压无关,与磁感应强度大小和D形盒的半径有关.

1年前

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