如圖為一回旋加速器的示意圖，其核心部分為處于勻強磁場中的D形盒，兩D形盒之間接交流電源，并留有窄縫，離子在窄縫間的運動時間忽略不計。已知D形盒的半徑為R，在D1部分的中央A處放有離子源，離子帶正電，質量為m、電荷量為q,初速度不計。若磁感應強度的大小為B，每次加速時的電壓為U。忽略離子的重力等因素。求：
（1）加在D形盒間交流電源的周期T；
（2）離子加速后可獲得的最大動能Ekm；
（3）從節(jié)能高效的角度，科學家將D形盒改進成了半徑固定的環(huán)形軌道，即環(huán)形加速器，讓帶電粒子反復通過同一加速間隙，當在間隙上加載交變電壓時，粒子能量將得到多次增加。請簡要分析說明，如何可以保證粒子在半徑固定的環(huán)形軌道上加速運動？
【考點】回旋加速器．
【答案】見試題解答內容
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：54引用：2難度：0.6
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1．回旋加速器的工作原理如圖所示。D1和D2是兩個中空的半圓金屬盒，處于與盒面垂直的勻強磁場中，它們之間有一定的電勢差U。A處的粒子源產(chǎn)生的帶電粒子在加速器中被加速。下列說法正確的是（ ）發(fā)布：2024/12/29 21:30:1組卷：163引用：2難度：0.8 -
2．回旋加速器的構造如圖所示，D1、D2是半圓形金屬盒，D形盒的縫隙處接交流電源，D形盒處于勻強磁場中。工作時交流電的周期和粒子做圓周運動的周期（選填“相等”或“不相等”），粒子經(jīng)電場加速，經(jīng)磁場回旋，獲得的最大動能由和D形盒的決定，與加速電壓無關。發(fā)布：2024/12/29 14:0:1組卷：66引用：2難度：0.8 -
3．如圖所示，回旋加速器D形盒的半徑為R，所加磁場的磁感應強度為B，用來加速質量為m、電荷量為q的質子，質子從下半盒的質子源由靜止出發(fā)，加速到最大能量E后由A孔射出，則下列說法正確的是（ ）發(fā)布：2024/12/17 19:30:2組卷：36引用：2難度：0.5