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回旋加速器是用来加速带电粒子的装置,如图所示.它的核心部分是两个D形金属盒,两盒...

manfen5.com 满分网回旋加速器是用来加速带电粒子的装置,如图所示.它的核心部分是两个D形金属盒,两盒相距很近,分别和高频交流电源相连接,两盒间的窄缝中形成匀强电场,使带电粒子每次通过窄缝都得到加速.两盒放在匀强磁场中,磁场方向垂直于盒底面,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,直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出.如果用同一回旋加速器分别加速氚核(13H)和α粒子(24He)比较它们所加的高频交流电源的周期和获得的最大动能的大小,有( )
A.加速氚核的交流电源的周期较大,氚核获得的最大动能也较大
B.加速氚核的交流电源的周期较大,氚核获得的最大动能较小
C.加速氚核的交流电源的周期较小,氚核获得的最大动能也较小
D.加速氚核的交流电源的周期较小,氚核获得的最大动能较大
回旋加速器是通过电场进行加速,磁场进行偏转来加速带电粒子.带电粒子在磁场中运动的周期与交流电源的周期相同,根据比较周期.当粒子最后离开回旋加速器时的速度最大,根据求出粒子的最大速度,从而得出最大动能的大小关系. 【解析】 带电粒子在磁场中运动的周期与交流电源的周期相同,根据,知氚核(13H)的质量与电量的比值大于α粒子(24He),所以氚核在磁场中运动的周期大,则加速氚核的交流电源的周期较大.    根据得,最大速度v=,则最大动能,氚核的质量是α粒子的倍,氚核的电量是倍,则氚核的最大动能是α粒子的倍,即氚核的最大动能较小.故B正确,A、C、D错误. 故选B.
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