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)強度為B的勻強磁場與金屬盒盒面垂直，高頻交流電的頻率為f，加速電場的電壓為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。不考慮相對論效應(yīng)，則下列說法正確是（　�。�

A.不改變磁感應(yīng)強度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2πRf

D.加速的粒子獲得的最大動能隨加速電壓U的增大而增大

Answer 1

【答案】BC

【解析】

A．帶電粒子在磁場中運動的周期與加速電場的周期相等，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項錯誤；

B．粒子在加速電場中做勻加速運動，在磁場中做勻速圓周運動，根據(jù)

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

則半徑比為∶1.故B項正確；

C．質(zhì)子出回旋加速器的速度最大，此時的半徑為R，則

所以最大速度不超過2πfR，故C項正確；

D．根據(jù)

知

則最大動能

與加速的電壓無關(guān)；故D項錯誤。

故選BC。