1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器.其原理如图所示.它的核心部分是两个D形金属盒.两盒相距很近.分别和交变电源相连接.两盒放在匀强磁场中.磁场方向垂直于盒底面.某一带电粒子在磁场中做圆周运动.通过两盒间的窄缝时反复被加速.当达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出．下列说法正确的是( )A.带电粒子在回旋加速器中从磁场中获得� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，它的核心部分是两个D形金属盒，两盒相距很近，分别和交变电源相连接，两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，某一带电粒子在磁场中做圆周运动，通过两盒间的窄缝时反复被加速，当达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出．下列说法正确的是（　　）

A、带电粒子在回旋加速器中从磁场中获得能量

B、带电粒子在回旋加速器中从电场中获得能量

C、高频交变电源的电压越大，带电粒子从出口被引出时获得的动能越大

D、匀强磁场的磁感应强度越大，带电粒子从出口被引出时获得的动能越大

分析：回旋加速器利用电场加速和磁场偏转来加速粒子，根据洛伦兹力提供向心力求出粒子射出时的速度，从而得出动能的表达式，看动能与什么因素有关，而洛伦兹力对粒子不做功，因此能量是从电场被加速而来．

解答：解：A、根据动能定理，粒子在电场中被加速，则有：qU=

mv2，因此每经过一次被加速一次，而洛伦兹力总是垂直速度方向，所以洛伦兹力不做功，故A错误，B正确；
C、根据qvB=m

得，粒子出D形盒时的速度v_m=

qBR

，则粒子出D形盒时的动能E_km=

mv²=

q2B2R2

，与高频电源的电压无关，与磁感应强度有关，磁感应强度越大，粒子出来时的动能越大．故C错误，D正确；
故选：BD．

点评：本题回旋加速器考查电磁场的综合应用：在电场中始终被加速，在磁场中总是匀速圆周运动．所以容易让学生产生误解：增加射出的动能由加速电压与缝间决定．原因是带电粒子在电场中动能被增加，而在磁场中动能不变．

练习册系列答案

学考新视野系列答案