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回旋加速器是加速带电粒子的装置,其主体部分是两个D形金属盒.两金属盒处在垂直于盒底的匀强磁场中,a、b分别与高频交流电源两极相连接,下列说法正确的是()A.离子

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回旋加速器是加速带电粒子的装置,其主体部分是两个D形金属盒.两金属盒处在垂直于盒底的匀强磁场中,a、b分别与高频交流电源两极相连接,下列说法正确的是(  )
A.离子从磁场中获得能量
B.带电粒子的运动周期是变化的
C.离子由加速器的中心附近进入加速器
D.增大金属盒的半径粒子射出时的动能不变
▼优质解答
答案和解析
A、离子在磁场中受到洛伦兹力,但不做功,故A错误;
B、带电粒子源源不断的处于加速状态,虽速度增大,但在磁场中周期不变,所以粒子的运动周期是固定的,故B错误;
C、离子由加速器的中心附近进入电场中加速后,进入磁场中偏转.故C正确;
带电粒子从D形盒中射出时的动能 E km =
1
2
mv m 2 (1)
带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,则圆周半径 R=
m v m
qB
(2)
由(1)(2)可得E km =
q 2 B 2 R 2
2m
显然,当带电粒子q、m一定的,则E km ∝R 2 B 2
即E km 随磁场的磁感应强度B、D形金属盒的半径R的增大而增大,与加速电场的电压和狭缝距离无关,故D错误;
故选C.
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