选择题4.0分
物理

6.回旋加速器是获得高能量带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电源的两极相连接的两个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,关于回旋加速器的下列说法中正确的是(    )

A

加速电压越大,带电粒子从D形盒射出时的动能越大

B

带电粒子从D形盒射出时动能与磁场的强弱无关

C

交变电场的周期应为带电粒子做圆周运动周期的二倍

D

用同一回旋加速器分别加速不同的带电粒子,一般要调节交变电场的频率

正确答案及相关解析

正确答案

D

解析

A、根据,解得,带电粒子射出时的动能

与加速的电压无关,与磁感应强度的大小有关.故A、B错误; C、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,与粒子的速度无关,所以加速后,交变电场的周期不需改变,不同的带电粒子,在磁场中运动的周期不等,所以加速不同的带电粒子,一般要调节交变电场的频率.故C错误,D正确.故本题选D

考查方向

本题考查质谱仪和回旋加速器的工作原理

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。

易错点

回旋加速器运用电场加速,磁场偏转来加速带电粒子,但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。