Question

【題目】回旋加速器是高能物理中的重要儀器，其原理是利用磁場和電場使帶電粒子回旋加速運動，在運動中經(jīng)高頻電場反復加速從而使粒子獲得很高的能量。如圖甲所示，兩個D形金屬盒置于恒定的勻強磁場中，并分別與高頻電源相連（電壓隨時間變化如乙圖所示），D形盒半徑為R，勻強磁場的磁感應強度為B，兩D形盒間距離為d（d<<R）。若用回旋加速器加速氘核（設氘核質量m、電荷量q），則下列判斷正確的是

A.加速電壓U0越大，氘核獲得的最大動能越大

B.氘核加速的最大動能為

C.氘核在電場中運動的總時間為

D.該回旋加速器不可以用來加速氦核（）

Answer 1

【答案】BC

【解析】

AB．粒子在回旋加速器里的速度有D型的半徑?jīng)Q定，由

得

所以最大動能

氘核獲得的最大動能與加速電壓無關，則A錯誤，B正確。

C．設粒子加速次數(shù)為n，由動能定理

可得

粒子在電場運動的路程

S=nd

平均速度為v/2，得在電場中運動時間

選項C正確。

D．氦核與氘核的比荷相同，在磁場中周期頻率相同，可以進行加速，選項D錯誤。

故選BC。