Question

【題目】1930年勞倫斯制成了世界上第一臺回旋加速器，其原理如圖所示。這臺加速器由兩個銅質D形盒D1、D2構成，期間留有空隙。兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時間可忽略。若A處粒子源產生的質子在加速器中被加速，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.不改變磁感應強度和交流電周期，該回旋加速器也能加速α粒子

B.被加速的離子從電場中獲得能量

C.交變電場的變化周期是質子在磁場中運動周期的一半

D.為了使質子獲得的最大動能增加為原來的4倍，可將磁感應強度增大為原來的2倍

Answer 1

【答案】BD

【解析】

A．帶電粒子在磁場中運動的周期與加速電場的周期相等，根據知，換用α粒子，粒子的比荷變化，在磁場中運動的周期變化，而不改變磁感應強度與交流電周期，加速電場的周期不變，破壞了回旋加速器的工作條件，從而不能加速α粒子，A錯誤；

B．質子在磁場中所受的洛倫茲力對質子不做功，不能改變質子的動能，而電場可以改變質子的動能，所以質子不能從磁場中獲得能，只能從電場中獲得能量，B正確；

C．電場的方向是周期性變化的，其周期與粒子在磁場中運動的周期相等，C錯誤；

D．根據知

則最大動能

所以為使被加速的粒子獲得的動能增加為原來的4倍，可只調節(jié)D形盒的半徑增大為原來的2倍，D正確。

故選BD。