Question

【題目】圖為回旋加速器的示意圖，形金屬盒半徑為，兩盒間的狹縫很小，磁感應強度為的勻強磁場與盒面垂直，高頻交流電頻率為，加速電壓為。處粒子源產生氘核，在加速器中被加速，加速過程中不考慮相對論效應和重力的影響。若加速過程中粒子在磁場中運動的周期與高頻交流電周期相等，則下列說法正確的是（　　）

A.若加速電壓增加為原來2倍，則氘核的最大動能變為原來的2倍

B.若高頻交流電的頻率增加為原來2倍，則磁感應強度變為原來的2倍

C.若該加速器對氦核加速，則高頻交流電的頻率應變為原來的2倍

D.若該加速器對氦核加速，則氦核的最大動能是氘核最動能的2倍

Answer 1

【答案】BD

【解析】

A．質子出回旋加速器的速度最大，此時的半徑為R，則根據

知

則最大動能為

與加速的電壓無關，故A錯誤；

B．電場的變化周期與粒子在磁場中運動的周期相等，若高頻交流電的頻率增加為原來2倍，則T為原來一半，而，則磁感應強度變為原來的2倍。故B正確；

C．氦核的比荷為，氚核的比荷為，根據可知，若該加速器對氦核加速，則高頻交流電的周期應變為原來的倍，頻率為原來的．故C錯誤；

D．最大動能

若該加速器對氦核加速，則氦核的最大功能是氘核最大功能的2倍。故D正確。
故選BD。