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    回旋加速器的核心部分是两个半径为R的D型金属扁盒，如图，盒正中央开有一条窄缝，在两个D型盒之间加交变电压，于是在缝隙中形成交变电场，由于屏蔽作用，在D型盒内部电场很弱，D型盒装在真空容器中，整个装置放在巨大电磁铁的两极之间，磁场方向垂直于D型盒的底面，只要在缝隙中的交变电场的频率不变，便可保证粒子每次通过缝隙时总被加速，粒子的轨道半径不断增大，并逐渐靠近D型盒边缘，加速到最大能量E后，再用特殊的装置将它引出。在D型盒上半面中心出口A处有一正离子源，正离子所带电荷量为q、质量为m，加速时电极间电压大小恒为U。（加速时的加速时间很短，可忽略；正离子从离子源出发时初速为零）。则下列说法正确的是
    A．增大交变电压U，则正离子在加速器中运行时间将变短
    B．增大交变电压U，则正离子在加速器中运行时间将不变
    C．正离子第n次穿过窄缝前后的速率之比为
    D．回旋加速器所加交变电压的频率为
    AC
    增大交变电压U，带电粒子速度增大的比较快，在Ｄ型盒的偏转周期数减小，在加速器中的运动时间变短，Ａ对；Ｂ错；正离子每穿过一次窄缝被加速一次，第ｎ－１次加速后获得的速度，第ｎ次加速后获得的速度，可求出两速度之比为，C对；要想达到同步加速的目的需要让交变电场的频率与带电粒子偏转的频率相等，所以交变电场的频率为，带电粒子飞出时，所以频率为，D错；
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图为回旋加速器的示意图．D1、D2是两个中空的铝制半圆形金属扁盒，在两个D形盒正中间开有一条狭缝，两个D形盒接在高频交流电源上．在D1盒中心A处有粒子源，产生的带正电粒子在两盒之间被电场加速后进入D2盒中．两个D形盒处于与盒面垂直的匀强磁场中，带电粒子在磁场力的作用下做匀速圆周运动，经过半个圆周后，再次到达两盒间的狭缝，控制交流电源电压的周期，保证带电粒子经过狭缝时再次被加速．如此，粒子在做圆周运动的过程中一次一次地经过狭缝，一次一次地被加速，速度越来越大，运动半径也越来越大，最后到达D形盒的边缘，沿切线方向以最大速度被导出．已知带电粒子的电荷量为q，质量为m，加速时狭缝间电压大小恒为U，磁场的磁感应强度为B，D形盒的半径为R，狭缝之间的距离为d．设从粒子源产生的带电粒子的初速度为零，不计粒子受到的重力，求：
    （1）带电粒子能被加速的最大动能Ek；
    （2）带电粒子在D2盒中第n个半圆的半径；
    （3）若带电粒子束从回旋加速器输出时形成的等效电流为I，求从回旋加速器输出的带电粒子的平均功率
    .
    P
    ．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    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，这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是（  ）
    A．离子由加速器的中心附近进入加速器
    B．离子由加速器的边缘进入加速器
    C．离子从磁场中获得能量
    D．离子从电场中获得能量

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒。两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速。两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示。在保持匀强磁场和加速电压不变的情况下用同一装置分别对质子()和氦核()加速，则下列说法中正确的是（  ）
    A．质子与氦核所能达到的最大速度之比为l：2
    B．质子与氦核所能达到的最大速度之比为2：l
    C．加速质子、氦核时交流电的周期之比为2：l
    D．加速质子、氦核时交流电的周期之比为l：2

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，有A、B、C、D四个离子，它们带等量的同种电荷，质量关系mA=mB<mC=mD，以不等的速度vA<vB=vC<vD进入速度选择器后，只有两种离子从速度选择器中射出，进入B2磁场，由此可以判断

    A．离子应带负电
    B．进入B2磁场的离子是C、D离子
    C．到达b位置的是C离子
    D．到达a位置的是C离子

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置．其核心部分是两个D型金属盒，置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连。则下列说法正确的是( D  )
    A．离子做圆周运动的周期随半径增大
    B．离子从磁场中获得能量
    C．带电粒子加速所获得的最大动能与加速电压的大小有关
    D．带电粒子加速所获得的最大动能与金属盒的半径有关

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，用来加速质量为m，电量为q的质子，质子每次经过电场区时，都恰好被电压为U的电场加速，且电场可视为匀强电场，使质子由静止加速到能量为E后，由A孔射出 。下列说法正确的是（     ） 
    A．若加速电压U越高,质子的能量E将越大。
    B．若D形盒半径R越大，质子的能量E将越大。
    C．若加速电压U越高,质子在加速器中的运动时间将越长。
    D．若加速电压U越高,质子在加速器中的运动时间将越短。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图15-5-20所示，有a、b、c、d四个离子，它们带同种电荷且电荷量相等，它们的速率关系为va＜vb=vc＜vd，质量关系为ma=mb＜mc=md.进入速度选择器后，有两种离子从速度选择器中射出，由此可以判定(    )

    图15-5-20
    A．射向P1的是a粒子B．射向P2的是b粒子
    C．射向A1的是c粒子D．射向A2的是d粒子

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，垂直纸面的两平行金属板M、N之间加有电压，M板上O1处有一粒子源，可不断产生初速度为零的带正电粒子，粒子电荷量为q，质量为m，N板右侧是一半径为R的接地金属圆筒，圆筒垂直于纸面且可绕中心轴逆时针转动。O2为N板上正对O1的小孔，O3、O4为圆筒某一直径两端的小孔，开始时O1、O2、O3、O4在同一水平线上。在圆简上方垂直纸面放置一荧光屏，荧光屏与直线O1O2平行，圆筒转轴到荧光屏的距离OP=3R。不计粒子重力及粒子间相互作用。

    （1）若圆筒静止且圆筒内不加磁场，粒子通过圆筒的时间为t，求金属板MN上所加电压U
    （2）若圆筒内加垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，圆筒绕中心轴以某一角速度逆时针方向匀速转动，调节MN间的电压使粒子持续不断地以不同速度从小孔O2射出电场，经足够长的时间，有的粒子打到圆筒上被吸收，有的通过圆筒打到荧光屏上产生亮斑。如果在荧光屏PQ范围内的任意位置均会出现亮斑，。求粒子到达荧光屏时的速度大小的范围
    （3）在第（2）问情境中，若要使进入圆筒的粒子均能从圆筒射出来，求圆筒转动的角速度

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