Question

【題目】如圖所示。置于真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時間可忽略。磁感應強度為B的勻強磁場與盒面垂直，高頻交流電頻率為f，加速電壓為U。若A處粒子源產生的粒子的質量為m，電荷量為＋q，在加速器中被加速，且加速過程中不考慮相對論效應和重力的影響。則下列說法正確的是(　　)

A. 粒子從磁場中獲得能量

B. 粒子從電場中獲得能量

C. 粒子離開回旋加速器時的最大動能與加速電壓U無關

D. 粒子被電場加速后，運動越來越快，走過半圓的時間越來越短

Answer 1

【答案】BC

【解析】

洛倫茲力只改變粒子的速度方向，對粒子不做功；當粒子被加速到速度最大時，運動半徑等于D型盒的半徑，根據求解最大動能的表達式；粒子在磁場中運動的周期與速度無關.

洛倫茲力只改變粒子的速度方向，對粒子不做功，則粒子從電場中獲得能量，選項A錯誤，B正確；粒子離開回旋加速器時的動能最大，此時，則最大動能，即粒子離開回旋加速器時的最大動能與加速電壓U無關，選項C正確；根據可知，粒子在磁場中運動的周期與速度無關，則走過半圓的時間不變，選項D錯誤；故選BC.