Question

【題目】如圖是回旋加速器的工作原理圖．D1和D2是兩個(gè)中空的半圓金屬盒，它們之間有一定的電壓，A處的粒子源產(chǎn)生的帶電粒子，在兩盒之間被電場(chǎng)加速．兩半圓盒處于與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，粒子在半圓盒中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．不計(jì)帶電粒子在電場(chǎng)中的加速時(shí)間，不考慮由相對(duì)論效應(yīng)帶來(lái)的影響，則下列說(shuō)法正確的是（　　）

A.粒子在D形盒中的運(yùn)動(dòng)周期與兩盒間交變電壓的周期相同

B.回旋加速器是靠電場(chǎng)加速的,因此其最大能量與電壓有關(guān)

C.回旋加速器是靠磁場(chǎng)加速的,因?yàn)槠渥畲竽芰颗c電壓無(wú)關(guān)

D.粒子在回旋加速器中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間與電壓有關(guān)

Answer 1

【答案】AD

【解析】

A.根據(jù)加速原理，當(dāng)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期與交變電壓的周期同步時(shí)，才能處于加速狀態(tài)，故A正確；

BC.加速器中的電場(chǎng)可以使帶電粒子加速，而磁場(chǎng)只使粒子偏轉(zhuǎn)，對(duì)粒子不做功，根據(jù)

qvB=m

得，最大速度

v=

則最大動(dòng)能

EKm=mv2=

可知，粒子的最大動(dòng)能只與粒子本身的荷質(zhì)比，加速器半徑，和磁場(chǎng)大小有關(guān)，與加速電壓無(wú)關(guān)，故BC錯(cuò)誤；

D.粒子在回旋加速器中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間，與粒子在電場(chǎng)加速與磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)次數(shù)有關(guān)，而電壓越高，則次數(shù)越少，總時(shí)間越小，故D正確；