Question

【題目】粒子回旋加速器的工作原理如圖所示，置于真空中的D形金屬盒的半徑為R，兩金屬盒間的狹縫很小，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與金屬盒盒面垂直，高頻交流電的頻率為f，加速電場(chǎng)的電壓為U，若中心粒子源處產(chǎn)生的質(zhì)子質(zhì)量為m，電荷量為＋e，在加速器中被加速。不考慮相對(duì)論效應(yīng)，則下列說(shuō)法正確是（　�。�

A.不改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B和交流電的頻率f，該加速器也可加速α粒子

B.質(zhì)子第二次和第一次經(jīng)過(guò)D形盒間狹縫后軌道半徑之比為∶1

C.質(zhì)子被加速后的最大速度不能超過(guò)2πRf

D.加速的粒子獲得的最大動(dòng)能隨加速電壓U的增大而增大

Answer 1

【答案】BC

【解析】

A．帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期與加速電場(chǎng)的周期相等，根據(jù)

知，換用α粒子，粒子的比荷變化，周期變化，回旋加速器需改變交流電的頻率才能加速α粒子；故A項(xiàng)錯(cuò)誤；

B．粒子在加速電場(chǎng)中做勻加速運(yùn)動(dòng)，在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)

知，質(zhì)子第二次和第一次經(jīng)過(guò)D形盒狹縫的速度比為∶1，根據(jù)

則半徑比為∶1.故B項(xiàng)正確；

C．質(zhì)子出回旋加速器的速度最大，此時(shí)的半徑為R，則

所以最大速度不超過(guò)2πfR，故C項(xiàng)正確；

D．根據(jù)

知

則最大動(dòng)能

與加速的電壓無(wú)關(guān)；故D項(xiàng)錯(cuò)誤。

故選BC。