Question

【題目】2020年2月，中核集團(tuán)“龍騰2020”科技創(chuàng)新計(jì)劃——“質(zhì)子治療230MeV超導(dǎo)回旋加速器”在原子能院完成設(shè)備安裝和高頻鍛煉測(cè)試工作（圖甲），建成后將有效提升我國醫(yī)療領(lǐng)域設(shè)備水平，使質(zhì)子治癌成為人類征服癌癥的有效手段之一。回旋加速器主要結(jié)構(gòu)如圖乙，兩個(gè)中空的半圓形金屬盒接高頻交流電源置于與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩盒間的狹縫寬度很小。粒子源S位于金屬盒的圓心處，產(chǎn)生的粒子初速度可以忽略。用兩臺(tái)回旋加速器分別加速氕（p）和氚（T）核，這兩臺(tái)加速器的金屬盒半徑、磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度、高頻交流電源的電壓均相等，不考慮相對(duì)論效應(yīng)，則氕（p）和氚（T）核（　�。�

A.所能達(dá)到的最大動(dòng)能相等

B.所能達(dá)到的最大動(dòng)量大小相等

C.氕核受到的最大洛倫茲力大于氚核

D.在達(dá)到最大動(dòng)能的過程中通過狹縫的次數(shù)相等

Answer 1

【答案】BC

【解析】

AB．粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得

得

粒子軌道半徑r為最大R時(shí)，粒子速度最大，粒子的最大速度

粒子最大動(dòng)量

則所能達(dá)到的最大動(dòng)量大小相等，粒子能達(dá)到的最大動(dòng)能

由于兩粒子的質(zhì)量不同，則所能達(dá)到的最大動(dòng)能不相等，故A錯(cuò)誤，B正確；

C．粒子所受最大洛倫茲力

由于氕核的質(zhì)量比氚核質(zhì)量更小，則氕核受到的最大洛倫茲力大于氚核，故C正確；

D．對(duì)粒子整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程，由動(dòng)能定理得

粒子經(jīng)過狹縫的次數(shù)

由于兩粒子質(zhì)量不相等，則在達(dá)到最大動(dòng)能的過程中通過狹縫的次數(shù)不相等，故D錯(cuò)誤。

故選BC。