Question

【題目】圖甲是回旋加速器的示意圖，其核心部分是兩個D形金屬盒．D形盒與高頻電源相連，且置于垂直于盒面的勻強磁場中．帶電粒子在磁場中的動能Ek隨時間t的變化規律如圖乙所示，若忽略帶電粒子在電場中的加速時間，則下列說法中正確的是(　　)

A.t4－t3＜t3－t2＜t2－t1

B.Ek4－Ek3＝Ek3－Ek2＝Ek2－Ek1

C.電場的變化周期等于t1

D.僅增大加速電壓，射出的粒子動能會變大

Answer 1

【答案】B

【解析】

A．根據知，粒子回旋周期不變，在磁場中運動半圓周的時間相等，即在Ek-t圖中應有

t4-t3=t3-t2=t2-t1

故A錯誤；

B．粒子每次經過電場時，電場力做功相等，則每次增加的動能相等，即

Ek4－Ek3＝Ek3－Ek2＝Ek2－Ek1

則B正確；

C．在電場變化的一個周期內粒子被加速2次，則電場的變化周期等于t2，選項C錯誤；

D．根據公式，得

故最大動能

則知粒子獲得的最大動能與D形盒的半徑有關，D形盒的半徑越大，粒子獲得的最大動能越大，與加速電壓無關，故D錯誤；