Question

回旋加速器的原理如图所示，它由两个铜质D形盒D₁、D₂构成，其间留有空隙，下列说法正确的（  ）．

A．离子从电场中获得能量

B．离子从磁场中获得能量

C．只增大空隙距离可增加离子从回旋加速器中获得的动能

D．只增大D形盒的半径可增加离子从回旋加速器中获得的动能

Answer

AD

【解析】

试题分析：离子每次通过D形盒D1、D2间的空隙时，电场力做正功，动能增加，所以离子从电场中获得能量．故A正确．离子在磁场中受到的洛伦兹力不做功，不能改变离子的动能，所以离子不能从磁场中获得能量．故B错误．设D形盒的半径为R，当离子圆周运动的半径等于R时，获得的动能最大，则由可得：，则最大动能为：．可见，最大动能与加速电压及极板间的空隙间距均无关，而当增大D形盒的半径可增加离子从回旋加速器中获得的最大动能．故D正确，C错误．故选AD．

考点：回旋加速器

【名师点睛】回旋加速器是利用磁场中的圆周运动使离子反复加速的，加速电场的强弱不会影响最后的动能，但金属盒的半径制约了最大动能，达到最大半径后，粒子无法再回到加速电场继续加速。