1930年，勞倫斯制成了世界上第一臺回旋加速器。加速器在核物理和粒子物理研究中發揮著巨大的作用，回旋加速器是其中的一種。如圖是某回旋加速器的結構示意圖，D1和D2是兩個中空的、半徑為R的半圓型金屬盒，兩盒之間窄縫的寬度為d,它們之間加有方向發生周期性變化的加速電壓U兩個金屬盒處于與盒面垂直的勻強磁場中，磁感應強度大小為B，D1盒的中央A處的粒子源可以產生質量為m、電荷量為+q的粒子，粒子每次經過窄縫都會被電場加速，之后進入磁場做勻速圓周運動，經過若干次加速后，粒子從金屬盒D1的邊緣飛出，忽略粒子的初速度、粒子的重力、粒子間的相互作用及相對論效應。
（1）求粒子飛出加速器時獲得的最大動能Ekm。
（2）若該回旋加速器金屬盒的半徑R=1m,窄縫的寬度d=0.1cm,求粒子從A點開始運動到飛出加速器的過程中，其在磁場中運動時間與在電場中運動時間之比。
【答案】（1）粒子飛出加速器時獲得的最大動能Ekm為。
（2）若該回旋加速器金屬盒的半徑R=1m，窄縫的寬度d=0.1cm，粒子從A點開始運動到飛出加速器的過程中，其在磁場中運動時間與在電場中運動時間之比為1.6×103。
q
2
B
2
R
2
2
m
（2）若該回旋加速器金屬盒的半徑R=1m，窄縫的寬度d=0.1cm，粒子從A點開始運動到飛出加速器的過程中，其在磁場中運動時間與在電場中運動時間之比為1.6×103。
【解答】
【點評】
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發布：2024/6/25 8:0:9組卷：51引用：1難度：0.4
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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處的粒子源產生的帶電粒子在加速器中被加速。下列說法正確的是（ ）發布：2024/12/29 21:30:1組卷：166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”），粒子經電場加速，經磁場回旋，獲得的最大動能由和D形盒的決定，與加速電壓無關。發布：2024/12/29 14:0:1組卷：69引用：2難度：0.8 -
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