Question

13．1930年勞倫斯制成了世界上第一臺(tái)回旋加速器，其原理如圖所示，這臺(tái)加速器由兩個(gè)銅質(zhì)D形盒D₁、D₂構(gòu)成，其間留有空隙，下列說(shuō)法正確的是（　　）

• A． 帶電粒子由加速器的中心附近進(jìn)入加速器
• B． 帶電粒子由加速器的邊緣進(jìn)入加速器
• C． 電場(chǎng)使帶電粒子加速，磁場(chǎng)使帶電粒子旋轉(zhuǎn)
• D． 離子從D形盒射出時(shí)的最大動(dòng)能與加速電場(chǎng)的電壓無(wú)關(guān)

Answer 1

分析 被加速離子由加速器的中心附近進(jìn)入加速器，而從邊緣離開(kāi)加速器；洛倫茲力并不做功，而電場(chǎng)力對(duì)帶電離子做功．

解答 解：A、被加速離子只能由加速器的中心附近進(jìn)入加速器，而從邊緣離開(kāi)加速器，故A正確，B錯(cuò)誤．
C、由于洛倫茲力并不做功，而離子通過(guò)電場(chǎng)時(shí)有qU=$\frac{1}{2}$mv²，故離子是從電場(chǎng)中獲得能量，故C正確．
D、當(dāng)離子離開(kāi)回旋加速器時(shí)，動(dòng)能最大，根據(jù)半徑公式r=$\frac{mv}{Bq}$ 知，v=$\frac{qBr}{m}$，
則粒子的最大動(dòng)能E_k=$\frac{1}{2}$mv²=$\frac{{q}^{2}{B}^{2}{r}^{2}}{2m}$，與加速的電壓無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤；
故選：AC．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道回旋加速器的工作原理，運(yùn)用電場(chǎng)加速，磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)，但是最大動(dòng)能與加速的電壓無(wú)關(guān)．