Question

【題目】如圖為一種改進(jìn)后的回旋加速器示意圖，其中盒縫間的加速電場場強(qiáng)大小恒定，且被限制在AC板間，虛線中間不需加電場，如圖所示，帶電粒子從P0處以速度v0沿電場線方向射入加速電場，經(jīng)加速后再進(jìn)入D形盒中的勻強(qiáng)磁場做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，對(duì)這種改進(jìn)后的回旋加速器，下列說法正確的是（ ）

A．帶電粒子每運(yùn)動(dòng)一周被加速兩次

B．帶電粒子每運(yùn)動(dòng)一周P1P2=P3P4

C．加速粒子的最大速度與D形盒的尺寸有關(guān)

D．加速電場方向需要做周期性的變化

Answer 1

【答案】C

【解析】

試題帶電粒子經(jīng)加速電場加速后，進(jìn)入磁場發(fā)生偏轉(zhuǎn)，電場被限制在A、C板間，只有經(jīng)過AC板間時(shí)被加速，所以運(yùn)動(dòng)一周加速一次，電場的方向不需改變．當(dāng)帶電粒子離開回旋加速器時(shí)，速度最大．

解：A、帶電粒子只有經(jīng)過AC板間時(shí)被加速，即帶電粒子每運(yùn)動(dòng)一周被加速一次．電場的方向沒有改變，則在AC間加速．故A、D錯(cuò)誤．

B、根據(jù)r=得，則P1P2=2（r2﹣r1）=，因?yàn)槊哭D(zhuǎn)一圈被加速一次，根據(jù)v2﹣v12=2ad，知每轉(zhuǎn)一圈，速度的變化量不等，且v3﹣v2＜v2﹣v1，則P1P2＞P3P4．故B錯(cuò)誤．

C、當(dāng)粒子從D形盒中出來時(shí)，速度最大，根據(jù)r=得，v=，知加速粒子的最大速度與D形盒的半徑有關(guān)．故C正確．

故選：C．