2022年（老高考）人教版物理一轮复习课件：专题强化8 带电粒子在复合场中运动的实例分析.pptx

1、第九章 磁磁 场场 专题强化八 带电粒子在复合场中运动的实例分析 高考一轮总复习 物理 第九章 磁 场 本专题是磁场本专题是磁场、电场电场、力学等知识的综合应用力学等知识的综合应用，用到的知识有：动用到的知识有：动 力学观点力学观点(牛顿运动定律牛顿运动定律)、运动学观点运动学观点、能量观点能量观点(动能定理动能定理、能量守恒能量守恒 定律定律)、电场的观点电场的观点(类平抛运动的规律类平抛运动的规律)、磁场的观点磁场的观点(带电粒子在磁场中带电粒子在磁场中 运动的规律运动的规律)。 高考一轮总复习 物理 第九章 磁 场 一一、电场电场、磁场分区域应用实例磁场分区域应用实例 1质谱仪质谱仪 (

2、1)作用作用 测量带电粒子质量和分离同位素的仪器测量带电粒子质量和分离同位素的仪器。 高考一轮总复习 物理 第九章 磁 场 (2)原理原理(如图所示如图所示) 加速电场：加速电场：qU1 2mv 2； ； 偏转磁场：偏转磁场：qvBmv 2 r ，l2r； 由以上两式可得由以上两式可得r 1 B 2mU q ， mqr 2B2 2U ， q m 2U B2r2。 。 高考一轮总复习 物理 第九章 磁 场 2回旋加速器回旋加速器 (1)构造：构造： 如图所示如图所示，D1、D2是半圆形金属盒是半圆形金属盒，D形盒处于匀强磁场中形盒处于匀强磁场中，D形形 盒的缝隙处接交流电源盒的缝隙处接交流电源。

3、 高考一轮总复习 物理 第九章 磁 场 (2)原理：原理： 交流电周期和粒子做圆周运动的周期相等，使粒子每经过一次交流电周期和粒子做圆周运动的周期相等，使粒子每经过一次D形形 盒缝隙，粒子被加速一次。盒缝隙，粒子被加速一次。 (3)最大动能：最大动能： 由由qvmB mv2 m R 、Ekm 1 2 mv 2 m得 得Ekm q2B2R2 2m ，粒子获得的最大动能，粒子获得的最大动能 由磁感应强度由磁感应强度B和盒半径和盒半径R决定，与加速电压无关。决定，与加速电压无关。 高考一轮总复习 物理 第九章 磁 场 (4)总时间：总时间： 粒子在磁场中运动一个周期，被电场加速两次，每次增加动能粒子

4、在磁场中运动一个周期，被电场加速两次，每次增加动能 qU，加速次数，加速次数n Ekm qU ，粒子在磁场中运动的总时间，粒子在磁场中运动的总时间t n 2 T Ekm 2qU 2m qB BR2 2U 。 高考一轮总复习 物理 第九章 磁 场 例例1 现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子，其示意图现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子，其示意图 如图所示，其中加速电压恒定。质子如图所示，其中加速电压恒定。质子( 1 1H)在入口处从静止开始被电场加 在入口处从静止开始被电场加 速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场。若换作速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场。若换作粒子粒子( 4 2He)在

5、入口处从 在入口处从 静止开始被同一电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开静止开始被同一电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开 磁场，需将磁感应强度增加到原来的倍数是磁场，需将磁感应强度增加到原来的倍数是 ( ) A 2 2 B 2 C2 D1 2 B 高考一轮总复习 物理 第九章 磁 场 解析解析 粒子在加速电场中加速，由动能定理粒子在加速电场中加速，由动能定理qU 1 2 mv20，则，则v 2qU m ，粒子在磁场中做匀速圆周运动，有，粒子在磁场中做匀速圆周运动，有qvBm v2 r ，解得，解得B 1 r 2mU q ，设质子质量为，设质子质量为m，电荷量为，电荷量

6、为e，则，则粒子质量为粒子质量为4m，电荷量为，电荷量为 2e，为使质子和，为使质子和粒子在入口处从静止开始被同一电场加速，经匀强磁场粒子在入口处从静止开始被同一电场加速，经匀强磁场 偏转后仍从同一出口离开磁场，则半径偏转后仍从同一出口离开磁场，则半径r应保持不变，所需要的匀强磁场应保持不变，所需要的匀强磁场 的磁感应强度的磁感应强度B1 r 2 4mU 2e 1 r 2 2mU e 2B，故选项，故选项B正确。正确。 高考一轮总复习 物理 第九章 磁 场 (2021 河南名校联考河南名校联考)(多选多选)如图所示为一种改进后的回旋如图所示为一种改进后的回旋 加速器示意图加速器示意图，其中盒缝

7、间的加速电场场强大小恒定其中盒缝间的加速电场场强大小恒定，且被限制在且被限制在AC板板 间间，虚线中间不需加电场虚线中间不需加电场，带电粒子从带电粒子从P0处以速度处以速度v0沿电场线方向射入沿电场线方向射入 加速电场加速电场，经加速后再进入经加速后再进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，对这对这 种改进后的回旋加速器种改进后的回旋加速器，下列说法正确的是下列说法正确的是 ( ) A加速粒子的最大速度与加速粒子的最大速度与D形盒的尺寸无关形盒的尺寸无关 B带电粒子每运动一周被加速一次带电粒子每运动一周被加速一次 C带电粒子每一次被加速后在磁场中带电粒子每一次被加速

8、后在磁场中做做 圆周运动圆周运动的直径增加量相同的直径增加量相同，即即P1P2等于等于P2P3 D加速电场方向不需要做周期性的加速电场方向不需要做周期性的变化变化 例例2 BD 高考一轮总复习 物理 第九章 磁 场 解析解析 本题考查改进的回旋加速器及其相关知识。根据本题考查改进的回旋加速器及其相关知识。根据Bqv mv2 r 有有v BqR m ，所以带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径与速度，所以带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径与速度 成正比，所以加速粒子的最大速度与成正比，所以加速粒子的最大速度与D形盒的尺寸有形盒的尺寸有关，选项关，选项A错误；错误； 由于图示中虚线中间不加

9、电场，则带电粒子每运动一周被加速一次，选由于图示中虚线中间不加电场，则带电粒子每运动一周被加速一次，选 项项B正确；根据动能定理，经第一次加速后粒子速度为正确；根据动能定理，经第一次加速后粒子速度为v1，有，有qU 1 2 mv 2 1 1 2mv 2 0，经第二次加速后粒子速度为 ，经第二次加速后粒子速度为v2，有，有qU1 2mv 2 2 1 2mv 2 1， ， 高考一轮总复习 物理 第九章 磁 场 同理有同理有qU 1 2 mv 2 3 1 3 mv 2 2，而轨迹半径 ，而轨迹半径r mv qB ，所以，所以P1P22(r2r1) 2m v2v1 qB ，P2P3 2m v3v2 q

10、B ，又，又v 2 2 v 2 1 v 2 3 v 2 2 2Uq m ，所以，所以 v2v1 v3v2 v3v2 v2v1 1，即，即v2v1v3v2，可知，可知P1P2大大于于P2P3，选项，选项C错误；带电错误；带电 粒子每一次都从同一方向经过电场，所以加速电场方向不需要做周期性粒子每一次都从同一方向经过电场，所以加速电场方向不需要做周期性 的变化，选项的变化，选项D正确。正确。 高考一轮总复习 物理 第九章 磁 场 二二、电场电场、磁场同区域并存的实例磁场同区域并存的实例 共同特点：当带电粒子共同特点：当带电粒子(不计重力不计重力)在复合场中做匀速直线运动时在复合场中做匀速直线运动时，

11、 qvBqE。 1速度选择器速度选择器 (1)平行板中电场强度平行板中电场强度E和磁感应强度和磁感应强度B互相垂直互相垂直。(如图如图) 高考一轮总复习 物理 第九章 磁 场 (2)带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是qvBqE，即，即 vE B。 。 (3)速度选择器速度选择器只能选择粒子的速度，不能选择粒子的电性、电荷只能选择粒子的速度，不能选择粒子的电性、电荷 量、质量。量、质量。 (4)速度选择器具有单向性。速度选择器具有单向性。 高考一轮总复习 物理 第九章 磁 场 2磁流体发电机磁流体发电机 (1)原理：如图所示原理：如图所示，等

12、离子体喷入磁场等离子体喷入磁场，正正、负离子在洛伦兹力的负离子在洛伦兹力的 作用下发生偏转而聚集在作用下发生偏转而聚集在B、A板上板上，产生电势差产生电势差，它可以把离子的动能它可以把离子的动能 通过磁场转化为电能通过磁场转化为电能。 (2)电源正电源正、负极判断：根据左手定则可判负极判断：根据左手定则可判 断出图中的断出图中的B是发电机的正极是发电机的正极。 高考一轮总复习 物理 第九章 磁 场 (3)电源电动势电源电动势U：设：设A、B平行金属板的面积为平行金属板的面积为S，两极板间的距离，两极板间的距离 为为l，磁场磁感应强度为，磁场磁感应强度为B，等离子体的电阻率为，等离子体的电阻率为

13、，喷入气体的速度为，喷入气体的速度为 v，板外电阻为，板外电阻为R。当正、负离子所受电场力和洛伦兹力平衡时，两极。当正、负离子所受电场力和洛伦兹力平衡时，两极 板间达到的最大电势差为板间达到的最大电势差为U(即电源电动势即电源电动势)，则，则 qU l qvB，即，即UBlv。 (4)电源内阻：电源内阻：r l S。 。 (5)回路电流：回路电流：I U rR。 。 高考一轮总复习 物理 第九章 磁 场 3电磁流量计电磁流量计 (1)流量流量(Q)的定义：单位时间流过导管某一截面的导电液体的体的定义：单位时间流过导管某一截面的导电液体的体 积积。 (2)公式：公式：QSv；S为导管的横截面积为

14、导管的横截面积，v是导电液体的流速是导电液体的流速。 高考一轮总复习 物理 第九章 磁 场 (3)导电液体的流速导电液体的流速(v)的计算的计算 如图所示，一圆柱形导管直径如图所示，一圆柱形导管直径为为d，用非磁性材料制成，其中有可，用非磁性材料制成，其中有可 以导电的液体向右流动。导电液体中的自由电荷以导电的液体向右流动。导电液体中的自由电荷(正、负离子正、负离子)在洛伦兹在洛伦兹 力作用下发生偏转，使力作用下发生偏转，使a、b间出现电势差，当自由电荷所受电场力和洛间出现电势差，当自由电荷所受电场力和洛 伦兹力平衡时，伦兹力平衡时，a、b间的电势差间的电势差(U)达到最大，由达到最大，由q

15、U d qvB，可得，可得v U Bd。 。 高考一轮总复习 物理 第九章 磁 场 (4)流量的表达式：流量的表达式：QSvd 2 4 U Bd dU 4B 。 (5)电势高低的判断：根据左手定则可得电势高低的判断：根据左手定则可得ab。 4霍尔效应的原理与分析霍尔效应的原理与分析 (1)定义：高为定义：高为h、宽为、宽为d的导体的导体(自由电荷是电子或正电荷自由电荷是电子或正电荷)置于匀强置于匀强 磁场磁场B中，当电流通过导体时，在导体的上表面中，当电流通过导体时，在导体的上表面A和下表面和下表面A之间产生之间产生 电势差，这种现象称为霍尔效应，此电压称为霍尔电压。电势差，这种现象称为霍尔效

16、应，此电压称为霍尔电压。 高考一轮总复习 物理 第九章 磁 场 (2)电势高低的判断：如图电势高低的判断：如图，导体中的电流导体中的电流I向右时向右时，根据左手定则根据左手定则 可得可得，若自由电荷是电子若自由电荷是电子，则下表面则下表面A的电势高的电势高。若自由电荷是正电若自由电荷是正电 荷荷，则下表面则下表面A的电势低的电势低。 高考一轮总复习 物理 第九章 磁 场 (3)霍尔电压的计算：导体中的自由电荷霍尔电压的计算：导体中的自由电荷(电荷量为电荷量为q)在洛伦兹力作在洛伦兹力作 用下偏转，用下偏转，A、A间出现电势差，当自由电荷所受电场力和洛伦兹力间出现电势差，当自由电荷所受电场力和洛

17、伦兹力 平衡时，平衡时，A、A间的电势差间的电势差(U)就保持稳定，由就保持稳定，由qvBq U h ，InqvS，S hd；联立得；联立得U BI nqd kBI d ，k 1 nq称为霍尔系数。 称为霍尔系数。 高考一轮总复习 物理 第九章 磁 场 (多选多选)磁流体发电是一项新兴技术磁流体发电是一项新兴技术。如图所示如图所示，平行金属平行金属 板之间有一个很强的磁场板之间有一个很强的磁场，将一束含有大量正将一束含有大量正、负带电粒子的等离子负带电粒子的等离子 体体，沿图中所示方向喷入磁场沿图中所示方向喷入磁场。图中虚线框部分相当于发电机图中虚线框部分相当于发电机，把两个把两个 极板与用电

18、器相连极板与用电器相连，则则 ( ) A用电器中的电流方向从用电器中的电流方向从B到到A B用电器中的电流方向从用电器中的电流方向从A到到B C若只减小磁感应强度若只减小磁感应强度，发电机的发电机的电电 动动势增大势增大 D若只增大喷入粒子的速度若只增大喷入粒子的速度，发电机的电动势增大发电机的电动势增大 例例3 BD 高考一轮总复习 物理 第九章 磁 场 解析解析 本题通过磁流体发电机考查带电粒子在磁场和电场中的运本题通过磁流体发电机考查带电粒子在磁场和电场中的运 动。首先对等离子体进行动态分析：开始时由左手动。首先对等离子体进行动态分析：开始时由左手定则可知，带正电粒定则可知，带正电粒 子

19、所受洛伦兹力方向向上，带负电粒子所受洛伦兹力方向向下，则带正子所受洛伦兹力方向向上，带负电粒子所受洛伦兹力方向向下，则带正 电粒子向上板聚集，带负电粒子向下板聚集，两板间产生了电势差，即电粒子向上板聚集，带负电粒子向下板聚集，两板间产生了电势差，即 金属板变为一电源，且上板为正极，下板为负极，所以用电器中的电流金属板变为一电源，且上板为正极，下板为负极，所以用电器中的电流 方向从方向从A到到B，故，故A错误，错误，B正确；此后带正电粒子除受到向上的洛伦兹正确；此后带正电粒子除受到向上的洛伦兹 力力F洛 洛外，还受到向下的电场力外，还受到向下的电场力F，最终二力达到平衡，即最终等离子体，最终二力

20、达到平衡，即最终等离子体 将匀速通过磁场区域，则有将匀速通过磁场区域，则有qvBq E d ，解得电动势，解得电动势EBdv，所以发电，所以发电 机的电动势机的电动势E与喷入粒子的速度大小与喷入粒子的速度大小v及磁感应强度大小及磁感应强度大小B成正比，故成正比，故D 正确，正确，C错误。错误。 高考一轮总复习 物理 第九章 磁 场 (2020 江苏扬州中学期中江苏扬州中学期中)(多选多选)自行车速度计是利用霍尔自行车速度计是利用霍尔 效应获知自行车的运动速率效应获知自行车的运动速率。如图甲所示如图甲所示，自行车前轮上安装一块磁自行车前轮上安装一块磁 铁铁，轮子每转一圈轮子每转一圈，这块磁铁就靠

21、近传感器一次这块磁铁就靠近传感器一次，传感器会输出一个脉传感器会输出一个脉 冲电压冲电压。如图乙所示为霍尔元件的工作原理图如图乙所示为霍尔元件的工作原理图。当磁场靠近霍尔元件当磁场靠近霍尔元件 时时，导体内定向运动的自由电荷在磁场的作用下偏转导体内定向运动的自由电荷在磁场的作用下偏转，最终使导体在与最终使导体在与 磁场磁场、电流方向都垂直的方向上出现电势差电流方向都垂直的方向上出现电势差，即为霍尔电势差即为霍尔电势差。下列说下列说 法正确的法正确的是是 ( ) 例例4 高考一轮总复习 物理 第九章 磁 场 A根据单位时间内的脉冲数和自行车车轮的半径即可获知车速大小根据单位时间内的脉冲数和自行车

22、车轮的半径即可获知车速大小 B图乙中霍尔元件的电流图乙中霍尔元件的电流I一定是由正电荷定向运动形成的一定是由正电荷定向运动形成的 C自行车的车速越大自行车的车速越大，霍尔电势差越高霍尔电势差越高 D如果长时间不更换传感器的电源如果长时间不更换传感器的电源，霍尔电势差将减小霍尔电势差将减小 答案答案 AD 高考一轮总复习 物理 第九章 磁 场 解析解析 本题考查霍尔元件的原理及应用。根据单位时间内的脉冲本题考查霍尔元件的原理及应用。根据单位时间内的脉冲 数可求得车轮转动的周期数可求得车轮转动的周期T，结合自行车车轮的半径，结合自行车车轮的半径R，根据，根据v 2R T 可可 求解自行车车轮边缘处

23、的线速度大小，即车速大小，求解自行车车轮边缘处的线速度大小，即车速大小，A正确；题图乙中正确；题图乙中 霍尔元件的电流是由带霍尔元件的电流是由带负电的自由电子的定向移动形成的，负电的自由电子的定向移动形成的，B错误；导错误；导 体在磁场方向的厚度为体在磁场方向的厚度为d，自由电子在导体中运动稳定后，有，自由电子在导体中运动稳定后，有q UH d qvB，电流的微观表达式，电流的微观表达式IneSv，联立解得霍尔电势差，联立解得霍尔电势差UH BId neS ，与自，与自 行车的速度无关，行车的速度无关，C错误；如果长时间不更换传感器的电源，则电流错误；如果长时间不更换传感器的电源，则电流I减减

24、 小，故霍尔电势差将减小，小，故霍尔电势差将减小，D正确。正确。 高考一轮总复习 物理 第九章 磁 场 专题专题强化训练强化训练 1电磁流量计是一种测量导电液体流量的装置电磁流量计是一种测量导电液体流量的装置(单位时间内通过某单位时间内通过某 一截面的液体体积，称为流量一截面的液体体积，称为流量)，其结构如图所示，上、下两个面，其结构如图所示，上、下两个面M、N 为导体材料，前后两个面为绝缘材料。流量计的长、为导体材料，前后两个面为绝缘材料。流量计的长、宽、高分别为宽、高分别为a、 b、c，左、右两端开口，在垂直于前、后表面向里的方向加磁感应强度，左、右两端开口，在垂直于前、后表面向里的方向加

25、磁感应强度 为为B的匀强磁场，某次测量中，与上下两个面的匀强磁场，某次测量中，与上下两个面M、N相连的电压表示数相连的电压表示数 为为U，则管道内液体的流量为，则管道内液体的流量为 ( ) AU Bc BU Bb CUBc DUBb B 高考一轮总复习 物理 第九章 磁 场 解析解析 本题考查电磁流量计及其相关知识。导电液体通过电磁流本题考查电磁流量计及其相关知识。导电液体通过电磁流 量计，相当于带电粒子直线通过装置区域，由量计，相当于带电粒子直线通过装置区域，由q U c qBv，解得，解得v U Bc 。 管道内液体的流量管道内液体的流量QbcvU Bb，选项 ，选项B正确。正确。 高考一

26、轮总复习 物理 第九章 磁 场 2(多选多选)如图所示，若干个动量相同的如图所示，若干个动量相同的 带电粒子，先后沿直线通过由相互正交磁感应带电粒子，先后沿直线通过由相互正交磁感应 强度为强度为B1的匀强磁场和电场强度为的匀强磁场和电场强度为E的匀强电的匀强电 场组成的速度选择器，这些粒子通过平板场组成的速度选择器，这些粒子通过平板MN 上的狭缝上的狭缝P进入另一磁感应强度为进入另一磁感应强度为B2的匀强磁的匀强磁 场，最终落在平板场，最终落在平板MN上的上的A1A3处，下列判处，下列判 断正确的是断正确的是 ( ) A磁感应强度为磁感应强度为B1的磁场的磁场方向垂直纸面向外方向垂直纸面向外

27、B能通过狭缝能通过狭缝P的带电粒子的速度大小等于的带电粒子的速度大小等于 E B1 C所有打在所有打在MN上的带电粒子，在磁感应强度为上的带电粒子，在磁感应强度为B2的磁场中的运动时间的磁场中的运动时间 都相同都相同 D打在打在MN上的带电粒子位置离上的带电粒子位置离P越远，带电粒子的电荷量越远，带电粒子的电荷量q越小越小 ABD 高考一轮总复习 物理 第九章 磁 场 解析解析 本题考查速度选择器及其相关知识。速度选择器中粒子所本题考查速度选择器及其相关知识。速度选择器中粒子所 受电场力与洛伦兹力平衡，根据电场方向与左手定则可知，磁感应强度受电场力与洛伦兹力平衡，根据电场方向与左手定则可知，磁

28、感应强度 为为B1的磁场方向垂直纸面向外，选项的磁场方向垂直纸面向外，选项A正确；在速度选择器中，满足正确；在速度选择器中，满足 qvB1Eq，可得能通过狭缝，可得能通过狭缝P的带电粒子的速度大小的带电粒子的速度大小v E B1 ，选项，选项B正正 确；所有打在确；所有打在MN上的带电粒子，都穿过速度选择器，所以带电粒子的上的带电粒子，都穿过速度选择器，所以带电粒子的 速度大小均为速度大小均为v E B1，带电粒子在磁场中运动的周期 ，带电粒子在磁场中运动的周期T2R v ， 高考一轮总复习 物理 第九章 磁 场 由题图可知，带电粒子打在各处的轨迹半径由题图可知，带电粒子打在各处的轨迹半径R不

29、同，故带电粒子在磁感不同，故带电粒子在磁感 应强度为应强度为B2的磁场中的运动时间的磁场中的运动时间t T 2 R v 也不同，选项也不同，选项C错误；由错误；由qvB2 m v2 R 可得可得R mv qB2 ，因为带电粒子动量，因为带电粒子动量pmv均相同，打在均相同，打在MN上的带上的带 电粒子位置离电粒子位置离P的距离的距离d2R2 mv qB2 2p qB2 ，所以，所以d与与q成反比，故打在成反比，故打在 MN上的带电粒子位置离上的带电粒子位置离P越远，带电粒子的电荷量越远，带电粒子的电荷量q越小，选项越小，选项D正正 确。确。 高考一轮总复习 物理 第九章 磁 场 3(2021

30、安徽六安省示范高中质检安徽六安省示范高中质检)(多选多选)回旋加速器是高能物理中回旋加速器是高能物理中 的重要仪器，其原理是利用磁场和电场使带电粒子回旋加速运动，在运的重要仪器，其原理是利用磁场和电场使带电粒子回旋加速运动，在运 动中经高频电场反复加速从而使粒子获得很高的能量。如图甲所示，两动中经高频电场反复加速从而使粒子获得很高的能量。如图甲所示，两 个个D形金属盒置于恒定的匀强磁场中，并分别与高频电源相连形金属盒置于恒定的匀强磁场中，并分别与高频电源相连(电压随时电压随时 间变化如图乙所示间变化如图乙所示)，D形盒的半径为形盒的半径为R，匀强磁场的磁感应强度为，匀强磁场的磁感应强度为B，

31、两两D形盒间的距离为形盒间的距离为d(dR)。若用回旋加速器加速氘核。若用回旋加速器加速氘核 2 1 H(设氘核的质设氘核的质 量量m、电荷量、电荷量q)，则下列判断正确的是，则下列判断正确的是 ( ) 高考一轮总复习 物理 第九章 磁 场 A加速电压加速电压U0越大，氘核获得的最大动能越大越大，氘核获得的最大动能越大 B氘核加速的最大动能为氘核加速的最大动能为q 2B2R2 2m C氘核在电场中运动的总时间为氘核在电场中运动的总时间为BRd U0 D该回旋加速器不可以用来加速氦核该回旋加速器不可以用来加速氦核(4 2He) 高考一轮总复习 物理 第九章 磁 场 答案答案 BC 解析解析 本题

32、考查回旋加速器的原理及应用。氘核在回旋加速器内的本题考查回旋加速器的原理及应用。氘核在回旋加速器内的 最大速度由最大速度由D形盒的半径决形盒的半径决定，由定，由qvmBm v2 m R 可得可得vm qBR m ，所以氘核获，所以氘核获 得的最大动能得的最大动能Ekm q2B2R2 2m ，氘核获得的最大动能与加速电压，氘核获得的最大动能与加速电压U0无关，无关，A错错 误，误，B正确；设氘核加速次数为正确；设氘核加速次数为n，由动能定理有，由动能定理有nqU0Ekm，可得，可得n qB2R2 2mU0 ，氘核在电场中运动的路程，氘核在电场中运动的路程snd，平均速度为，平均速度为 vm 2 ，可得氘核在电场，可得氘核在电场 中运动的总时间中运动的总时间t 2s vm BRd U0 ，C正确；氦核与氘核的比荷相正确；氦核与氘核的比荷相同，在磁场中同，在磁场中 运动的周期相同，则该回速加速器可以用来加速氦核运动的周期相同，则该回速加速器可以用来加速氦核(4 2He)，选项 ，选项D错误。错误。 谢谢观看