Question

【題目】回旋加速器是用來(lái)加速帶電粒子的裝置，如圖所示.它的核心部分是兩個(gè)D形金屬盒，兩盒相距很近，分別和高頻交流電源相連接，兩盒間的窄縫中形成勻強(qiáng)電場(chǎng)，使帶電粒子每次通過(guò)窄縫都得到加速。兩盒放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于盒底面，帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，通過(guò)兩盒間的窄縫時(shí)反復(fù)被加速，直到達(dá)到最大圓周半徑時(shí)通過(guò)特殊裝置被引出。如果用同一回旋加速器分別加速氚核（）和α粒子（）比較它們所加的高頻交流電源的周期和獲得的最大動(dòng)能的大小，有（　）

A. 加速氚核的交流電源的周期較大，氚核獲得的最大動(dòng)能也較大

B. 加速氚核的交流電源的周期較大，氚核獲得的最大動(dòng)能較小

C. 加速氚核的交流電源的周期較小，氚核獲得的最大動(dòng)能也較小

D. 加速氚核的交流電源的周期較小，氚核獲得的最大動(dòng)能較大

Answer 1

【答案】B

【解析】試題分析：回旋加速器是通過(guò)電場(chǎng)進(jìn)行加速，磁場(chǎng)進(jìn)行偏轉(zhuǎn)來(lái)加速帶電粒子．帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期與交流電源的周期相同，根據(jù)比較周期．當(dāng)粒子最后離開(kāi)回旋加速器時(shí)的速度最大，根據(jù)求出粒子的最大速度，從而得出最大動(dòng)能的大小關(guān)系．

帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期與交流電源的周期相同，根據(jù)，知氚核（13H）的質(zhì)量與電量的比值大于α粒子（24He），所以氚核在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期大，則加速氚核的交流電源的周期較大．根據(jù)得，最大速度，則最大動(dòng)能，氚核的質(zhì)量是粒子的倍，氚核的電量是倍，則氚核的最大動(dòng)能是α粒子的倍，即氚核的最大動(dòng)能較小，B正確．