Question

回旋加速器在科學研究中得到了廣泛應用，其原理如圖所示．D₁和D₂是兩個中空的半圓形金屬盒，置于與盒面垂直的勻強磁場中，它們接在電壓為U、周期為T的交流電源上．位于D₁圓心處的質子源A能不斷產生質子（初速度可以忽略），它們在兩盒之間被電場加速．當質子被加速到最大動能E_k后，再將它們引出．忽略質子在電場中的運動時間，則下列說法中正確的是

A．若只增大交變電壓U，則質子的最大動能E_k會變大

B．若只增大交變電壓U，則質子在回旋加速器中運行時間會變短

C．若只將交變電壓的周期變為2T，仍可用此裝置加速質子

D．質子第n次被加速前后的軌道半徑之比為∶

 

Answer 1

【答案】

 BD

【解析】

試題分析：粒子經回旋加速器加速后從磁場中以最大半徑做勻速圓周運動離開，故最大動能，與交變電壓U無關，故選項A錯誤；粒子被加速的次數，則做圓周運動的周期，運動圈的時間為，在U增大后，t將減小，選項B正確；回旋加速器能一直加速粒子，需要，改變了交變電壓的周期，而粒子的沒變，就不能一直加速，則不能加速質子，選項C錯誤；加速n次后由動能定理：，圓周運動的軌道半徑為，則，有，選項D正確。

考點：本題考查了帶電粒子在復合場中的運動規律。