Question

圖甲是回旋加速器的示意圖，其核心部分是兩個“D”形金屬盒，在加速帶電粒子時，兩金屬盒置于勻強磁場中，并分別與高頻電源兩極相連。帶電粒子在磁場中運動的動能E_k隨時間t的變化規律如圖乙所示，若忽略帶電粒子在電場中的加速時間，則下列說法正確的是

A．在E_k—t圖中應有（t₂-t₁）＞（t₃-t₂）＞（t₄-t₃）＞……（t_n-t_n-1）
B．高頻電源的變化周期應該等于t_n-t_n-1
C．要使粒子獲得的最大動能增大，可以增大“D”形盒的半徑
D．在磁感應強度B、“D”形盒半徑R、粒子的質量m及其電荷量q不變的情況下，粒子的加速次數越多，粒子的最大動能一定越大

Answer 1

C

試題分析：根據周期公式T= 知，粒子的回旋的周期不變，與粒子的速度無關，所以t₄-t₃=t₃-t₂=t₂-t₁．A錯誤；交流電源的周期必須和粒子在磁場中運動的周期一致，故電源的變化周期應該等于2（t_n-t_n-1），B錯誤；根據公式r=，有v=，故最大動能E_km=mv²=，與半徑有關；要想粒子獲得的最大動能增大，可以增大“D”形盒的半徑，C正確；與粒子加速的次數無關，D正確。