如图所示为回旋加速器的结构示意图，匀强磁场的方向垂直于半圆型且中空的金属盒D1和D2，磁感...

如图所示为回旋加速器的结构示意图，匀强磁场的方向垂直于半圆型且中空的金属盒D1和D2，磁感应强度为R，金属盒的半径为R，两盒之间有一狭缝，其间距为d，且，两盒间电压为U.A处的粒子源可释放初速度不计的带电粒子，粒子在两盒之间被加速后进入D1盒中，经半个圆周之后再次到达两盒间的狭缝。通过电源正负极的交替变化，可使带电粒子经两盒间电场多次加速后获得足够高的能量.已知带电粒子的质量为m、电荷量为+q.

(1)不考虑加速过程中的相对论效应和重力的影响.

①求粒子可获得的最大速度vm；

②若粒子第1次进入D1盒在其中的轨道半径为r1，粒子第1次进入D2盒在其中的轨道半径为r2，求r1与r2之比.

(2)根据回旋加速器的工作原理，请通过计算对以下两个问题进行

①在上述不考虑相对论效应和重力影响的情况下，计算粒子在回旋加速器中运动的时间时，为何常常忽略粒子通过两盒间狭缝的时间，而只考虑粒子在磁场中做圆周运动的时间；

②实验发现：通过该回旋加速器，加速的带电粒子能量达到25~30MeV后，就很难再加速了。这是由于速度足够大时，相对论效应开始显现，粒子的质量随着速度的增加而增大。结合这一现象，分析在粒子获得较高能量后，为何加速器不能继续使粒子加速了。

高三物理解答题困难题查看答案及解析

在高能物理研究中，回旋加速器起着重要作用，其工作原理如图所示： 和是两个中空、半径固定的半圆金属盒，它们之间有一定的电势差，两个半圆盒处于与盒面垂直的匀强磁场中；中央O处的粒子源产生的粒子，在两盒之间被电场加速， 粒子进入磁场后做匀速圆周运动。忽略粒子在电场中的加速时间，不考虑相对论效应，下列说法正确的是（　　 ）

A. 粒子在磁场中运动的周期越来越大

B. 粒子运动半个圆周之后，电场的方向不必改变

C. 磁感应强度越大， 粒子离开加速器时的动能就越大

D. 两盒间电势差越大， 粒子离开加速器时的动能就越大

高三物理单选题中等难度题查看答案及解析

回旋加速器的工作原理如图所示：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α粒子在两盒之间被电场加速，两个半圆盒处于垂直于盒面的匀强磁场中。α粒子进入半圆金属盒内做匀速圆周运动。若忽略α粒子在电场中的加速时间且不考虑相对论效应，则下列说法正确的是

A. α粒子在磁场中回转一周运动的周期越来越小

B. α粒子在磁场中回转一周运动的周期越来越大

C. 仅增大两盒间的电势差，α粒子离开加速器时的动能增大

D. 仅增大金属盒的半径，α粒子离开加速器时的动能增大

高三物理单选题中等难度题查看答案及解析

在高能物理研究中，回旋加速器起着重要作用，其工作原理如图所示，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。两个半圆盒处于与盒面垂直的匀强磁场中。中央O处的粒子源产生的粒子，在两盒之间被电场加速，粒子进入磁场后做匀速圆周运动，忽略粒子在电场中的加速时间，不考虑相对论效应。下列说法正确的是

A. 粒子运动半个圆周之后，电场的方向必须改变

B. 粒子在磁场中运动的周期越来越大

C. 磁感应强度越大，粒子离开加速器时的动能就越大

D. 两盒间电势差越大，粒子离开加速器的动能就越大

高三物理多选题中等难度题查看答案及解析

在高能物理研究中，回旋加速器起着重要作用，其工作原理如图所示，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。两个半圆盒处于与盒面垂直的匀强磁场中。中央O处的粒子源产生的粒子，在两盒之间被电场加速，粒子进入磁场后做匀速圆周运动，忽略粒子在电场中的加速时间，不考虑相对论效应。下列说法正确的是

A. 粒子运动半个圆周之后，电场的方向必须改变

B. 粒子在磁场中运动的周期越来越大

C. 磁感应强度越大，粒子离开加速器时的动能就越大

D. 两盒间电势差越大，粒子离开加速器的动能就越大

高三物理多选题中等难度题查看答案及解析

在高能物理研究中，回旋加速器起着重要作用，其工作原理如图所示。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。两个半圆盒处于与盒面垂直的匀强磁场中。中央O处的粒子源产生的α粒子，在两盒之间被电场加速，α粒子进入磁场后做匀速圆周运动。忽略α粒子在电场中的加速时间。下列说法正确的是：

A. α粒子运动过程中电场的方向始终不变

B. α粒子在磁场中运动的周期越来越大

C. 磁感应强度越大，α粒子离开加速器时的动能就越大

D. 两盒间电势差越大，α粒子离开加速器时的动能就越大

高三物理单选题中等难度题查看答案及解析

如图所示为早期回旋加速器的结构示意图，和是两个中空半径为R的半圆金属盒，它们之间接高频交流电其频率为f，匀强磁场的磁感应强度为B，A处的粒子源产生的粒子在两盒之间被电场加速，两个半圆盒处于垂直于盒面的匀强磁场中。粒子进入半圆金属盒内做匀速圆周运动若忽略粒子在电场中的加速时间且不考虑相对论效应，则下列说法正确的是（　　 ）

A.粒子在磁场中回转一周运动的周期越来越大

B.粒子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小有关

C.不改变B和f，该回旋加速器也能用于加速氘核

D.粒子加速次数越多，粒子获得的最大动能一定越大

高三物理单选题简单题查看答案及解析

回旋加速器在科学研究中得到了广泛应用，其原理如图7所示。D1和D2是两个中空的半圆形金属盒，置于与盒面垂直的匀强磁场中，它们接在电压为U、周期为T的交流电源上。位于D1圆心处的质子源A能不断产生质子(初速度可以忽略)，它们在两盒之间被电场加速。当质子被加速到最大动能Ek后，再将它们引出。忽略质子在电场中的运动时间，则下列说法中正确的是(　　)

A. 若只增大交变电压U，则质子的最大动能Ek会变大

B. 若只增大交变电压U，则质子在回旋加速器中运行的时间会变短

C. 若只将交变电压的周期变为2T，仍可用此装置加速质子

D. 质子第n次被加速前、后的轨道半径之比为

高三物理多选题简单题查看答案及解析

回旋加速器在科学研究中得到了广泛应用，其原理如图所示．D1和D2是两个中空的半圆形金属盒，置于与盒面垂直的匀强磁场中，它们接在电压为U、周期为T的交流电源上．位于D1的圆心处的质子源A能不断产生质子(初速度可以忽略)，它们在两盒之间被电场加速．当质子被加速到最大动能Ek后，再将它们引出．忽略质子在电场中的运动时间，则下列说法中正确的是(　 )

A. 若只增大交变电压U，则质子的最大动能Ek会变大

B. 若只增大交变电压U，则质子在回旋加速器中运行的时间会变短

C. 若只将交变电压的周期变为2T，仍可用此装置加速质子

D. 质子第n次被加速前、后的轨道半径之比为

高三物理多选题简单题查看答案及解析

回旋加速器在科学研究中得到了广泛应用，其原理如图所示．D₁和D₂是两个中空的半圆形金属盒，置于与盒面垂直的匀强磁场中，它们接在电压为U、周期为T的交流电源上．位于D₁圆心处的质子源A能不断产生质子（初速度可以忽略），它们在两盒之间被电场加速．当质子被加速到最大动能E_k后，再将它们引出．忽略质子在电场中的运动时间，则下列说法中正确的是

A．若只增大交变电压U，则质子的最大动能E_k会变大

B．若只增大交变电压U，则质子在回旋加速器中运行时间会变短

C．若只将交变电压的周期变为2T，仍可用此装置加速质子

D．质子第n次被加速前后的轨道半径之比为∶

高三物理选择题中等难度题查看答案及解析