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    回旋加速器的工作原理如图所示，置于髙真空中的两个D形金属盒分别和高频交流电源 相连接，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计，匀强磁场与盒面垂直． A处粒子源产生的粒子（初速度和重力均忽略不计），在两盒之间被电场加速，直到达到 最大圆周半径时被引出．现用该装置分别加速质子和a粒子（a粒子电荷量是质子的2倍，a粒子质量是质 子的4倍），保持高频交流电源的频率不变，粒子在磁 场中做圆周运动的频率等于加速电场的频率，则质子 与a粒子最大动能之比为（ ）

    A．2：1
    B．1：1
    C．1：2
    D．1：4
    【答案】分析：当粒子出D形盒时，速度最大，动能最大，根据洛伦兹力通过向心力，求出最大速度，从而求出最大动能之比．
    解答：解：A、根据qvB=，解得v=，则粒子的最大动能．因为粒子在磁场中的运动周期等于电场的加速周期，，因为周期保持不变，质子和α粒子的电量之比为1：2，质量比为1：4，则加速两种粒子的磁感应强度之比为1：2，所以最大动能之比为1：4．故D正确，A、B、C错误．
    故选D．
    点评：本题容易出现这样的错误，认为B不变，而误选B，注意要保证粒子的在磁场中的周期等于交变电场的周期，则磁感应强度需发生变化．
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    图甲是回旋加速器的工作原理图．D1和D2是两个中空的半圆金属盒，它们之间有一定的电势差，A处的粒子源产生的带电粒子，在两盒之间被电场加速．两半圆盒处于与盒面垂直的匀强磁场中，所以粒子在半圆盒中做匀速圆周运动．若带电粒子在磁场中运动的动能Ek随时间t的变化规律如图乙所示，不计带电粒子在电场中的加速时间，不考虑由相对论效应带来的影响，下列判断正确的是（　　）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2012?合肥三模）回旋加速器的工作原理如图所示，置于髙真空中的两个D形金属盒分别和高频交流电源 相连接，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计，匀强磁场与盒面垂直． A处粒子源产生的粒子（初速度和重力均忽略不计），在两盒之间被电场加速，直到达到 最大圆周半径时被引出．现用该装置分别加速质子和a粒子（a粒子电荷量是质子的2倍，a粒子质量是质 子的4倍），保持高频交流电源的频率不变，粒子在磁 场中做圆周运动的频率等于加速电场的频率，则质子 与a粒子最大动能之比为（　　）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    1932年，美国的物理学家劳伦斯设计出了回旋加速器．回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的两D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计．磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直．A处粒子源产生的质量为m、电荷量为+q粒子在加速器中被加速，其加速电压恒为U．带电粒子在加速过程中不考虑相对论效应和重力的作用．则（　　）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    粒子回旋加速器的工作原理如图所示，置于真空中的D形金属盒的半径为R，两金属盒问的狭缝很小，磁感应强度为日的匀强磁场与金属盒盒面垂直，高频交流电的频率为厂，加速电压为U，若中心粒子源处产生的质子质量为m，电荷量为+e，在加速器中被加速．不考虑相对论效应，则下列说法正确是（　　）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    1932年，劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器．回旋加速器的工作原理如图（甲）所示，它由两个铝制D型金属扁盒组成，两个D形盒正中间开有一条狭缝；两个D型盒处在匀强磁场中并接有高频交变电压．图（乙）为俯视图，在D型盒上半面中心S处有一正粒子源，它发出的带电粒子，经狭缝电压加速后，进入D型盒中，在磁场力的作用下运动半周，再经狭缝电压加速；为保证粒子每次经过狭缝都被加速，应设法使交变电压的周期与粒子在狭缝及磁场中运动的周期一致．如此周而复始，最后到达D型盒的边缘，获得最大速度后射出．
    置于高真空中的D形金属盒的最大轨道半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计．粒子源S射出的是质子流，初速度不计，D形盒的交流电压为U，静止质子经电场加速后，进入D形盒，磁场的磁感应强度B，质子的质量为m，电量为q，求：
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    （1）质子最初进入D形盒的动能多大？
    （2）质子经回旋加速器最后得到的动能多大？
    （3）要使质子每次经过电场都被加速，则加交流电源的周期是多少？

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