Question

關(guān)于回旋粒子加速器，下列說法正確的是（　　）
①加速器中的電場和磁場都可以使帶電粒子加速
②加速器的半徑越大粒子從加速器射出時能量越大
⑨加速電場的電壓越大粒子從加速器射出時能量越大
④加速器中的磁感強度越大粒子從加速器射出時能量越大．

A．①②

B．①③

C．②③

D．②④

Answer 1

分析：回旋加速器的半徑一定，根據(jù)洛倫茲力提供向心力，求出最大速度，可知最大速度與什么因素有關(guān)．

解答：解：粒子在電場中，在電場力作用下做正功，導致粒子速度增加，而在磁場中受到洛倫茲力作用，洛倫茲力始終與速度垂直，所以不做功，因此粒子的速度大小不變；
設(shè)加速器的半徑為R，磁感應強度為B，粒子的質(zhì)量和電量分別為m、q．
由qvB=m

v2

R

得，v=

qBR

m

，則帶電粒子使其所獲得的能量，即最大動能E_K=

1

2

mv²=

q2B2R2

2m

，
知最大動能與加速器的半徑、磁感線強度以及電荷的電量和質(zhì)量有關(guān)．半徑越大，能量越大；磁場越強，能量越大；質(zhì)量和電量都大，能量不一定大．故②④正確，①③錯誤．
故選：D

點評：解決本題的關(guān)鍵知道回旋加速器是利用電場加速、磁場偏轉(zhuǎn)來加速粒子，但是最終粒子的動能與電場的大小無關(guān)．