Question

12．如圖所示為回旋加速器工作原理圖，要用它來加速粒子，設所加勻強磁場磁感應強度大小為B，D型盒的半徑為R，以下判斷正確的是（　�。�

• A． 所接電源必須為交流電
• B． 提高所接電源電壓，并不能增大粒子的最大動能
• C． 被加速的粒子的比荷越大，最終的最大動能越大
• D． 將R增大為原來2倍，同種粒子的最大動能可提高到4倍

Answer 1

分析 當帶電粒子從回旋加速器最后出來時速度最大，根據(jù)qvB=m$\frac{{v}^{2}}{R}$ 求出最大速度，再根據(jù)E_Km=$\frac{1}{2}$mv²求出最大動能，然后結(jié)合各選項分析即可．

解答 解：A、粒子要在電場中加速，則粒子每一次經(jīng)過電場時，電場的方向都要與粒子的方向相同（負電荷則相反），所以加速電場的方向要不斷變化，所以所接電源必須為交流電．故A正確；
B、粒子在磁場運動時，根據(jù)qvB=m$\frac{{v}^{2}}{R}$ 得，最大速度v=$\frac{qBR}{m}$，則最大動能E_Km=$\frac{1}{2}$mv²=$\frac{{q}^{2}{B}^{2}{R}^{2}}{2m}$．知最大動能和金屬盒的半徑、粒子的比荷以及磁感應強度有關，與加速的次數(shù)、交流電的頻率和加速電壓的大小無關．故B正確；
C、由最大動能E_Km=$\frac{{q}^{2}{B}^{2}{R}^{2}}{2m}$可知，被加速的粒子的比荷越大，最終的最大動能越大．故C正確；
D、由最大動能E_Km=$\frac{{q}^{2}{B}^{2}{R}^{2}}{2m}$可知，將R增大為原來2倍，同種粒子的最大動能可提高到4倍．故D正確．
故選：ABCD

點評 解決本題的關鍵知道根據(jù)qvB=m$\frac{{v}^{2}}{R}$求最大速度，知道最大動能與D形盒的半徑有關，與磁感應強度的大小有關．