Question

【題目】回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電極相連接的兩個D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場，兩個D形金屬盒處于方向垂直于盒底的勻強磁場中，下列說法正確的是（　　）

A.粒子每次在D2盒中運行的時間是固定不變的

B.粒子每次在D2盒中運行的路程是固定不變的

C.粒子在D型盒內做圓周運動的周期是所加交流電周期的2倍

D.回旋加速器的原理是利用磁場中的洛倫茲力做功使帶電粒子速度增大

Answer 1

【答案】A

【解析】

A．粒子每次在D2盒中運行的軌跡均為半圓，所以運行周期均為半個周期，粒子在磁場中做勻速圓周運動的周期

磁感應強度和比荷不變，所以粒子每次在D2盒中運行的時間是固定不變的，故A正確；

B．粒子在磁場中做勻速圓周運動

解得

粒子每次經過電場加速后速度變大，在磁場中運動半徑變大，所以粒子每次在D2盒中運行的路程是逐漸增大的，故B錯誤；

C．為了使粒子經過電場時能夠持續的加速，交變電流的周期和粒子在磁場中運動的周期是相同的，故C錯誤；

D．根據左手定則可知洛倫茲力方向始終與速度方向垂直，所以洛倫茲力不做功，粒子通過狹縫時，電場力做正功實現加速，故D錯誤。

故選A。