Question

隨著科技的高速發(fā)展，回旋加速器在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用日益廣泛．如圖所示是醫(yī)用回旋加速器，其核心部分是兩個(gè)D形金屬盒，兩金屬盒置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，并分別與高頻電源相連．現(xiàn)分別加速氘核（

2 1

H）和氦核（

4 2

He），下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

• A、它們的最大速度不相同
• B、它們?cè)贒形盒中運(yùn)動(dòng)的周期相同
• C、它們的最大動(dòng)能相同
• D、僅增大高頻電源的電壓可增大粒子的最大動(dòng)能

Answer 1

分析：A、帶電粒子最后從回旋加速器中出來(lái)時(shí)的速度最大，根據(jù)qvB=m

v2

R

，比較粒子的速度．
B、在回旋加速器中的周期T=

2πm

qB

，根據(jù)周期的公式判斷兩粒子的周期是否相同．
C、求出粒子的最大速度后，根據(jù)E_K=

1

2

mv²比較最大動(dòng)能．
D、回旋加速器加速粒子時(shí)，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期和交流電的周期相同，否則無(wú)法加速．

解答：解：A、根據(jù)qvB=m

v2

R

，得v=

qBR

m

．兩粒子的比荷

q

m

相等，所以最大速度相等．故A錯(cuò)誤．
    B、帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期T=

2πm

qB

，兩粒子的比荷

q

m

相等，所以周期相等．故B正確．
    C、最大動(dòng)能E_K=

1

2

mv²=

q2B2R2

2m

，兩粒子的比荷

q

m

相等，但質(zhì)量不等，所以最大動(dòng)能不等．故C錯(cuò)誤．
    D、回旋加速器加速粒子時(shí)，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期和交流電的周期相同，否則無(wú)法加速．故D錯(cuò)誤．
故選：B．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道回旋加速器是利用電場(chǎng)加速，磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)來(lái)加速粒子．以及知道粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期和交流電的周期相同．