在高能物理研究中,回旋加速器起着重要作用,其工作原理如图所示,D1和D2是两个中空的半圆金属盒,它们之间有一定...
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在高能物理研究中,回旋加速器起着重要作用,其工作原理如图所示,D1和D2是两个中空的半圆金属盒,它们之间有一定的电势差。两个半圆盒处于与盒面垂直的匀强磁场中。*O处的粒子源产生的粒子,在两盒之间被电场加速,粒子进入磁场后做匀速圆周运动,忽略粒子在电场中的加速时间,不考虑相对论效应。下列说法正确的是
A.粒子运动半个圆周之后,电场的方向必须改变
B.粒子在磁场中运动的周期越来越大
C.磁感应强度越大,粒子离开加速器时的动能就越大
D.两盒间电势差越大,粒子离开加速器的动能就越大
【回答】
AC
【解析】
试题分析:回旋加速器通过电场加速、磁场偏转来加速粒子,粒子在磁场中运动的周期与交变电压的周期相等,根据D形盒的半径,结合洛伦兹力提供向心力求出最大动能,判断与什么因素有关.
由于经过半个运动后,速度方向反向,要使粒子继续被加速,则两个D形盒之间的电场方向必须改变,A正确;粒子在磁场中的运动周期为,与速度无关,恒定不变,B错误;根据可得,故粒子的动能,所以磁感应强度越大,粒子离开加速器时的动能就越大,而粒子获得的动能与两盒间的电势差无关,所以C正确D错误.
知识点:质谱仪与回旋加速器
题型:选择题