Question

【題目】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，并分別與高頻電源相連．帶電粒子在磁場中運動的動能Ek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，則下列說法中正確的是（ ）
A.在Ek﹣t圖中應有t4﹣t3=t3﹣t2=t2﹣t1
B.高頻電源的變化周期應該等于tn﹣tn﹣2
C.要使粒子獲得的最大動能增大，可以增大電源電壓
D.在磁感應強度B,“D”形盒半徑、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

【答案】A,B
【解析】解：A、粒子每次經過電場時均會加速，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．故A正確．

B、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（tn﹣tn﹣1）=tn﹣tn﹣2，故B正確；

C、根據半徑公式r= 知，v= ，則粒子的最大動能Emax= mv2= ，因此可知，最大動能與D形盒的半徑以及磁感應強度有關．粒子的最大動能與加速的次數無關，與D形盒的半徑以及磁感應強度有關．故增大電壓不能增大最大動能，故CD錯誤；

故選：AB．

【考點精析】掌握帶電微粒（計重力）在電場中的運動和洛倫茲力是解答本題的根本，需要知道帶電顆粒:如液滴、油滴、塵埃、小球等，除有說明或明確的暗示以外，一般都不能忽略重力；由于帶電粒子在勻強電場中所受電場力與重力都是恒力，因此可以用兩種方法處理:①正交分解法;②等效“重力”法；洛倫茲力始終垂直于v的方向，所以洛倫茲力一定不做功．