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回旋加速器是加速带电粒子的装置(如图),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,下列说法中正确的是()A.带电

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回旋加速器是加速带电粒子的装置(如图),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,下列说法中正确的是(  )
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A. 带电粒子从磁场中获得能量

B. 带电粒子在磁场中运动的周期不断变化

C. 增大金属盒半径可使粒子射出时的动能增加

D. 增大金属盒之间的电压可使粒子射出时的动能增加

▼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在电场中处于加速状态,从而获得能量.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;
CD、带电粒子从D形盒中射出时的动能 Ekm=
1
2
mvm2 …(1)
带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,则圆周半径 R=
mvm
qB
…(2)
由(1)(2)可得Ekm=
q2B2R2
2m
显然,当带电粒子q、m一定的,则Ekm∝R2 B2
即Ekm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C正确,D错误;
故选:C.
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