Question

【題目】如圖所示，回旋加速器D形盒的半徑為R，用該加速器給質量為m、電荷量為q的質子加速，狹縫間交變電場的電壓為U、周期為T，磁感應強度為B的勻強磁場與盒面垂直，忽略質子通過盒縫的時間。下列說法正確的有（　　）

A.交變電場的周期為T＝

B.增加電壓U可以增加質子離開出口的動能

C.題知條件不變，該加速器可以直接用來加速氘核

D.增加電壓U可以縮短質子在回旋加速器中的運動時間

Answer 1

【答案】AD

【解析】

A．根據帶電粒子在磁場中運動的周期與加速電場的周期相等，交變電場的周期為，故A正確。

B．根據

R是D形金屬盒的半徑，知質子獲得的最大速度

則最大動能

與加速的電壓無關，故B錯誤；

C．由上分析可知，加速電場的周期與加速粒子的比荷有關，氘核與質子的比荷不同，因此加速器不可以直接用來加速氘核，故C錯誤；
D．根據質子圓周運動的周期公式，T與質子的速度大小無關，所以若只增加加速電壓U，不會改變質子在回旋加速器中運行的周期，但加速次數減小，則運行時間也會變小，故D正確。
故選AD。