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回旋加速器是獲得高能帶電粒子的裝置．其核心部分是分別與高頻交流電源的兩極相連的兩個D形盒，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中．關于回旋加速器，下列說法中正確的是（　�。�
A．磁場對帶電粒子的洛倫茲力對粒子不做功，因此帶電粒子從D形盒射出時的動能與磁場的強弱無關
B．狹縫間的電場對粒子起加速作用，因此加速電壓越大，帶電粒子從D形盒射出時的動能越大
C．用同一回旋加速器分別加速不同的帶電粒子，一般要調節交變電場的頻率
D．帶電粒子做一次圓周運動，被加速兩次，因此交變電場的周期應為圓周運動周期的二倍

A、根據qvB=m
v2
R
，解得v=
qBR
m
，帶電粒子射出時的動能EK=
1
2
mv2=
q2B2R2
2n
，與加速的電壓無關，與磁感應強度的大小有關．故A、B錯誤．
C、交變電場的周期與帶電粒子運動的周期相等，帶電粒子在勻強磁場中運動的周期T=
2πm
qB
，與粒子的速度無關，所以加速后，交變電場的周期不需改變，不同的帶電粒子，在磁場中運動的周期不等，所以加速不同的帶電粒子，一般要調節交變電場的頻率．故C正確，D錯誤．
故選：C．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，坐標系xOy在豎直平面內，光滑且絕緣的水平軌道MN的長度為L，N點到O點的豎直距NO=
3
2
L．有一質量為m、電荷量為+q的帶電小球（可看成質點）放在M點．已知在第一象限分布著互相垂直的勻強電場和勻強磁場，電場方向豎直向上，場強E2=
mg
q
；磁場方向水平（圖中垂直紙面向外），磁感應強度大小為B；在第二象限分布著沿x軸正向的水平勻強電場，場強E1=
B2qL
6m
．求
（1）小球到達N點的速度大小
（2）小球到達x軸上的坐標
（3）小球從M點由靜止釋放至落到x軸上所需的時間（設運動過程中小球所帶的電荷量不變）．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在勻強磁場里有一個原來靜止的放射性元素
23892
U，由于發生α衰變而變為一種新元素釷核
23490
Th，假設衰變時釋放的核能全部轉化為α粒子和釷核的動能，則α粒子和釷核的動能之比以及它們在磁場中運動的半徑之比為（　�。�
A．1：1，兩內切圓，半徑之比為1：45
B．4：234，兩外切圓，半徑之比為45：1
C．234：4，兩外切圓，半徑之比為45：1
D．2：90，兩內切圓，半徑之比為1：45

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ為電場和磁場的理想邊界，一束電子（電量為e，質量為m，重力不計）由靜止狀態從P點經過Ⅰ、Ⅱ間的電場加速后垂直到達邊界Ⅱ的Q點．勻強磁場的磁感應強度為B，磁場邊界寬度為d，電子從磁場邊界Ⅲ穿出時的速度方向與電子原來的入射方向夾角為30°．求：
（1）電子在磁場中運動的時間t；
（2）若改變PQ間的電勢差，使電子剛好不能從邊界Ⅲ射出，則此時PQ間的電勢差U是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，平行金屬板P、Q的中心分別有小孔O和O′，OO′連線與金屬板垂直，兩板間的電壓為U．在Q板的右側存在勻強磁場，磁場方向垂直紙面向外，磁感應強度為B．磁場右側邊界處的熒光屏MN與Q板間的距離為L，OO′連線的延長線與MN相交于A點．一質量為m、電荷量為+q的帶電粒子，從小孔O處由靜止開始運動，通過小孔O′后進入磁場，最終打在MN上的A′點．不計粒子重力．求：
（1）帶電粒子運動到小孔O′時的速度大��；
（2）A′點與A點之間的距離．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖所示是質譜儀的工作原理示意圖，帶電粒子被加速電場加速后，進入速度選擇器．速度選擇器內的相互正交的勻強磁場和勻強電場的強度分別為B和E．板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2．板S下方有強度為B0的勻強磁場．下列表述正確的是（　�。�
A．速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向外
B．加速電場的電壓越大，能通過狹縫P的帶電粒子的速率越大
C．能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于
B
E
D．粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的荷質比越大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

1930年勞倫斯制成了世界上第一臺回旋加速器．如圖甲所示是回旋加速器的示意圖，其核心部分是兩個D形金屬盒，在加速帶電粒子時，兩金屬盒置于勻強磁場中，并分別與高頻電源相連．帶電粒子在磁場中運動的動能EK隨時間t的變化規律如圖乙所示，若忽略帶電粒子在電場中的加速時間，則下列判斷中正確的是（　�。�
A．粒子加速次數越多，粒子獲得的最大動能一定越大
B．若增大磁感應強度，為保證該粒子每次進人電場均被加速，應增大高頻電源交流電的頻率
C．不同粒子在兩D型盒中運動時間可能不相同
D．不同粒子獲得的最大動能都相同

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

美國物理學家勞倫斯于1932年發明的回旋加速器，應用帶電粒子在磁場中做圓周運動的特點，能使帶電粒子在較小的空間范圍內經過電場的多次加速獲得較大的能量。如圖所示為改進后的回旋加速器的示意圖，其中距離很小的盒縫間的加速電場的場強大小恒定，且被限制在A、C板間，帶電粒子從P0處靜止釋放，并沿電場線方向進入加速電場，經加速后進入D形盒中的勻強磁場做勻速圓周運動，對于這種回旋加速器，下列說法正確的是

A．帶電粒子每運動一周被加速一次
B．P1P2＝P2P3
C．粒子能達到的最大速度與D形盒的尺寸無關
D．加速電場的方向需要做周期性的變化

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖甲所示是回旋加速器的示意圖，其核心部分是兩個D形金屬盒，在加速帶電粒子時，兩金屬盒置于勻強磁場中，并分別與高頻電源相連．帶電粒子在磁場中運動的動能Ek隨時間t的變化規律如圖乙所示，若忽略帶電粒子在電場中的加速時間，則下列判斷中正確的是    (    )
A．在Ek—t圖中應有t4一t3＝t3一t2=t2—t1
B．高頻電源的變化周期應該等于tn一tn-1
C．粒子加速次數越多，粒子最大動能一定越大
D．要想粒子獲得的最大動能越大，則要求D形盒的面積也越大

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