Question

如圖所示，回旋加速器是用來(lái)加速帶電粒子使它獲得很大動(dòng)能的裝置．其核心部分是兩個(gè)D型金屬盒，置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩盒分別與高頻電源相連．要求高頻電源的周期與粒子在D型盒中運(yùn)動(dòng)周期相同．為增大某帶電粒子加速后從D型盒邊緣引出時(shí)的動(dòng)能，下列措施可行的有（不考慮相對(duì)論效應(yīng)）（　�。�

• A、減小磁感應(yīng)強(qiáng)度．同時(shí)增大高頻電源的周期
• B、增大磁感應(yīng)強(qiáng)度，同時(shí)減小高頻電源的周期
• C、增大磁感應(yīng)強(qiáng)度，同時(shí)增大高頻電源的電壓
• D、減小高頻電源的周期．同時(shí)增大高頻電源的電壓

Answer 1

分析：當(dāng)帶電粒子從回旋加速器最后出來(lái)時(shí)速度最大，根據(jù)qvB=m

v2

R

求出最大速度，再根據(jù)Ekm=

1

2

mv2求出最大動(dòng)能，可知與什么因素有關(guān)．

解答：解：根據(jù)qvB=m

v2

R

得，最大速度v=

qBR

m

，則最大動(dòng)能Ekm=

1

2

mv2=

q2B2R2

2m

，增大磁感應(yīng)強(qiáng)度可以增大粒子的最大動(dòng)能．因?yàn)門=

2πm

qB

，知磁感應(yīng)強(qiáng)度增大，周期減小，因?yàn)榛匦�加速器高頻電源的周期與粒子在磁場(chǎng)中的周期相同，所以需減小高頻電源的周期．粒子最大動(dòng)能與加速的電壓無(wú)關(guān)．故B正確，A、C、D錯(cuò)誤．
故選：B．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道最大動(dòng)能與D形盒的半徑有關(guān)，與磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小有關(guān)．以及知道粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期與高頻電源的周期相同．