Question

【題目】勞倫斯和利文斯設(shè)計(jì)出回旋加速器，工作原理示意圖如圖所示。置于高真空中的半徑為R的D形金屬盒中，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過(guò)的時(shí)間可忽略。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與盒面垂直，高頻交變電壓u的頻率為f．若A處粒子源產(chǎn)生的質(zhì)子質(zhì)量為m、電荷量為＋q，在加速器中被加速，且加速過(guò)程中不考慮相對(duì)論效應(yīng)和重力的影響。用該回旋加速器加速質(zhì)子，為了使質(zhì)子獲得的動(dòng)能減小為原來(lái)的，可采用下列哪種方法

A.將其磁感應(yīng)強(qiáng)度增大為原來(lái)的3倍

B.將其磁感應(yīng)強(qiáng)度增大為原來(lái)的9倍

C.將D形盒的半徑減小為原來(lái)的倍

D.將D形盒的半徑減小為原來(lái)的倍

Answer 1

【答案】C

【解析】

回旋加速器通過(guò)電場(chǎng)加速，磁場(chǎng)回旋，最后從磁場(chǎng)離開(kāi)，由洛倫茲力提供向心力可得：

可得粒子的最大速度為：

故最大動(dòng)能為：

為了使質(zhì)子獲得的動(dòng)能減小為原來(lái)的，因此將其磁感應(yīng)強(qiáng)度減小為原來(lái)的倍，或?qū)?/span>D形盒的半徑減小為原來(lái)的倍；故C正確，ABD錯(cuò)誤；

故選C。