Question

【題目】回旋加速器在現(xiàn)代醫(yī)藥中有廣泛的應(yīng)用，應(yīng)用質(zhì)子回旋加速器可以生產(chǎn)各種放射性同位素。下圖是一種質(zhì)子回旋加速器的示意圖，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直于D形盒的底面，高頻正弦交流電的電源分別與兩D形盒連接，質(zhì)子的質(zhì)量為m，電量為e，則下列說法正確的是（　　）

A. 質(zhì)子在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑越大，做圓周運(yùn)動(dòng)的周期越大

B. 正弦交流電壓的最大值越大，質(zhì)子被加速后獲得的動(dòng)能越大

C. 正弦交流電的周期應(yīng)為

D. 正弦交流電壓的最大值越大，質(zhì)子在D形盒中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越短

Answer 1

【答案】D

【解析】

根據(jù)半徑公式R=，質(zhì)子在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑越大，即速率越大，與圓周運(yùn)動(dòng)的周期無關(guān)，故A錯(cuò)誤。根據(jù)evmB=m，得vm=，則Ekm=，與加速的電壓無關(guān)，故B錯(cuò)誤。回旋加速器粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的周期和高頻交流電的周期相等，即為T=，故C錯(cuò)誤。如果只增大交變電壓U，則質(zhì)子在加速器中加速次數(shù)縮短，因此質(zhì)子的運(yùn)行時(shí)間將變短，故D正確。故選D。