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回旋加速器是获得高能带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电源的两极相连接的...

manfen5.com 满分网回旋加速器是获得高能带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电源的两极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,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,若要增大带电粒子从D形盒中射出时的动能,可采用的方法是( )
A.增大磁场的磁感应强度
B.增大电场的加速电压
C.增大狭缝的距离
D.增大D形金属盒的半径
回旋加速器中带电粒子在电场被加速,每通过电场,动能被增加一次;而在磁场里做匀速圆周运动,通过磁场时只改变粒子的运动方向,动能却不变.因此带电粒子在一次加速过程中,电场电压越大,动能增加越大.但从D形盒中射出的动能,除与每次增加的动能外,还与加速次数有关.所以加速电压越大,回旋次数越少,最大动能只由磁感应强度和D形金属盒的半径决定. 【解析】 带电粒子从D形盒中射出时的动能  Ekm=mvm2 (1)     带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,则圆周半径  R=   (2)       由(1)(2)可得Ekm=   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, 故选A、D.
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考点分析:
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B.小球的电势能一定小于零
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B.运行的线速度大小为manfen5.com 满分网
C.运行时的向心加速度大小manfen5.com 满分网
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