在D型盒回旋加速度器中，高频交变电压（假设为右图所示的方形波）加在a板和b板间，带电粒子在a、b间的电
（1）交变电压的周期T恰等于质子在磁场中圆周运动的周期，即T= 2πm qB ①代入得T= 2×3.14×1.6× 10 -27 1.6× 10 -19 ×0.628 s=1.0×10 -7 s ②（2）对900次加速的整个过程应用动能定理NqU= 1 2 m V 2 ③得V= 2NqU m = 2×900×1.6× 10 -19 ×800 1.6× 10 -27 m/s=1.2×10 7 m/s ④（3）每次加速都是一个匀加速过程，而在磁场中速率不变，所以可以把n次加速的过程看成一个一次性加速过程．对整个应用牛顿第二定很和运动学公式 qU d =ma ⑤得a= qU md ⑥nd= 1 2 ( qU md ) t 加 2 ⑦得t 加 = d 2nm qU ⑧答：（1）则交变电压的周期1.0×10 -7 s．（2）则第900次加速结束时，质子的速度1.2×10 7 m/s；（3）虽然每一次的加速时间可以忽略，但随着加速次数的增多，在电场中运动的时间累积起来就不能忽略了．则第n次完整的加速过程结束时质子在ab间电场中加速运动的总时间 d 2nm qU ．
各个粒子在金属板间运动时，从力的独立作用原理上分析，在水平方向的分运动都是匀速直线运动，所以题中“所有粒子在AB间的飞行时间均为T”这句话其实是个隐含条件，与电压变化周期相同，这个条件能保证粒子能穿出金属板，从而在这个条件下求粒子打出电场时位置离O/点的距离范围及对应的速度。又由于不同的粒子进入电场的时刻不同，再加上两极间电压变化，因此它们的侧向位移也会不同。
如果方波电压一直是保持正向值，那么粒子向下的侧移有最大值，再结合方方波电压图知，粒子由t=0，T，2T，3T……nT时刻进入电场，则粒子向下侧移最大，
粒子在竖直方向上做初速度为0的匀加速直线运动，当t=2T/3,T+2T/3,2T+2T/3……nT+2T/3时刻时, 此时方波电压突然变为反向值,所以此后粒子在竖直方向上做匀减速直线运动，（由运动的对称性知，粒子先在竖直方向上加速的时间为2T/3，此时电压变为反向值，所以此后粒子在竖直方向的分速度要减到0，则还需要时间2T/3，所以在一个周期内，粒子在竖直方向的分速度不会减到0），所以粒子依然向下发生侧移，所以粒子向下匀加速的发生的侧移为Y1= (a/2) ×(2T/3)^2,t= nT+2T/3时刻粒子在竖直方向的分速度为Vy=a×2T/3，此后粒子在竖直方向上做匀减速直线运动，运动时间为（T-2T/3=T/3），所以粒子向下匀减速的发生的侧移为Y2=Vy×T/3-(a/2)×(T/3)^2,其中a=qUo/md,所以向下侧移量的最大值为Y下=Y1+Y2=7qUoT^2/18md
类似分析，当当粒子由t=nT+2T/3时刻进入电场，粒子向上侧的移量有最大值为Y上。
（结合方波图，当粒子由t=nT+2T/3时刻进入电场在时间T内粒了先在竖直方向上先加速运动时间T/3，此时粒子在竖直放向的速度为Vy1=a×T/3,此后再继续在竖直方向上做加速度一样的减速运动，运动时间也为T/3，此时粒子速度为0，此后T/3的时间再向下做初速度为0的加速运动，
Y上=(a/2) ×(T/3)^2+ [Vy1×T/3-(a/2)×(T/3)^2]- (a/2) ×(T/3)^2= qUoT^2/18md
至于你说的“竖直位移还是用T/3时间计算，不是飞行时间都为T”，可以肯定飞行时间一定是T，但是上面计算分析，粒了先在竖直方向上先加速运动然后又加速度一样的减速运动，然后又做初速度为0的加速运动，每一个过程的时间都为T/3，而中间这一段运动为是做初速度为Vy1，加速为a的匀减速运动，它的逆过程就是做初速度为0加速度为a的加速运动，所以可以可以直接写Y上=(a/2) ×(T/3)^2
由于入射时刻不一样，所以粒子的射出点不一样，但它们的侧移量介于Y上和Y下之间，至于粒子最后射出方向和速度相同，是指不同时刻的粒子的射出的速度相同，方向相向，是指一组模相等，方向相等的向量。如图示，你可以自已按上面的方法仔细分析。
（1）交变电压的周期T恰等于质子在磁场中圆周运动的周期，即
T=
| 2πm |
| qB |
代入得T=
| 2×3.14×1.6×10?27 |
| 1.6×10?19×0.628 |
（2）对900次加速的整个过程应用动能定理
NqU=
| 1 |
| 2 |
得V=
答：最大动能 ，两粒子的比荷 相等，但质量不等，所以最大动能不相等．故B错误．同理可知粒子飞出时的最大动能只由D型盒的半径决定，与电源的电压和频率都没关系，CD错；故选A点评：难度较小，对于该知识点，主要掌握回旋加速器同步加速的条件、最大动能由半径决定、偏转时间和转动的圈数 ... 答：A、根据T=2πmqB，回旋加速器粒子在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等，是不变化的．故A错误． B、根据T=2πmqB，若只增大交变电压U，不会改变质子在回旋加速器中运行的周期，但加速次数减少，则运行时间也会变短．故B正确． C、当粒子从D形盒中出来时速度最大，根据qvmB=mv2mR，... 答：A、由T=2πRv，且T=1f可知：质子被加速后的最大速度为2πfR，不可能超过2πfR，质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关，故AB正确． C、高频电源可以使用正弦式交流电，故C错误． D、根据T2πmqB可知，质子换成α粒子，比荷发生变化，则在磁场中运动的周期发生变化，回旋加速器粒... 答：A、交变电场的周期与带电粒子运动的周期相等，带电粒子在匀强磁场中运动的周期T=2πmBq=1f，故A错误；B、根据qvB=mv2R，解得v=BRqm，与加速的电压无关，与磁感应强度的大小和D型盒半径有关．故B错误，C正确．D、带电粒子射出时的动能EK=12mv2=B2R2q22m，不改变B和R，该回旋加速器加速α... 答：粒子在D型盒中的周期不会变，t是粒子加速的时间不是周期 比如你在田径场跑步，转圈大的小的都是10分钟为周期T。你在转圈的时候每半圈喝一口水，喝水的时候也在跑步，第一次喝水30秒，第二次29秒，第三次28秒。。。喝水的时间为t。虽然喝水的时间是越来越短，相当于带电粒子的加速时间越来越... 答：最大动能Ek=(1/2)m(Vmax)^2=(BqRmax)^2/2m 离子每旋转一周增加的能量为2qU 提高到Ek时旋转周数为N N=Ek/2qU=q(BR)^2/4mU 在磁场运动时间为t磁=NT=PiB(Rmax)^2/2U 原则上可加速离子达到任意高的能量（实际上由于受到狭义相对论影响，实际只能加速到25-30MeV）。由于受到高频技术的... 答：A 试题分析：带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期与速度大小无关，因此，在Ek－t图中应有t 4 一t 3 ＝t 3 一t 2 =t 2 —t 1 ，选项A正确；带电粒子在回旋加速器中每运行一周加速两次，高频电源的变化周期应该等于2(tn－tn-1)，选项B错误；由 可知， ，最大动能和金属盒的... 答：D 粒子最后运动的最大半径相同都是D型盒的半径，根据公式： ，最后获得的最大动能： ，相同的粒子，相同的回旋加速器，所以最后初动能相同，又因为周期 ，旋转一周的时间相同，电压大加速的次数少，旋转的圈数少，所以时间短，D对。 答：回旋加速器是利用磁场使带电粒子作回旋运动，在运动中经高频电场反复加速的装置。1930年E.O.劳伦斯提出其工作原理，1932年首次研制成功。它的主要结构是在磁极间的真空室内有两个半圆形的金属扁盒（D形盒）隔开相对放置，D形盒上加交变电压，其间隙处产生交变电场。置于中心的粒子源产生带电粒子射出... 答：BCD 快递评价网，热门人物的介绍与评论。内容来自于会员交流，不代表本站立场与观点。
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