Question

【題目】回旋加速器的工作原理如圖所示，置于高真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時間可忽略不計，磁感應強度為B的勻強磁場與盒面垂直。A處粒子源產生的粒子質量為m、電荷量為+q，在加速器中被加速，加速電壓為U。加速過程中不考慮相對論效應和重力影響，則（　　）

A.加速器加速電壓U的周期等于粒子的回旋周期

B.增大加速電壓U，出射粒子能量增大

C.增大磁場B和D型盒半徑R，粒子獲得能量增大

D.粒子在D型盒中運動時間與加速電壓U無關

Answer 1

【答案】AC

【解析】

A．粒子旋轉一周，加速電壓方向改變兩次，加速電壓U的周期等于粒子的回旋周期，故A正確；

B．粒子出磁場時，根據洛倫茲力提供向心力

聯立得粒子能量

可見，粒子能量與加速電壓U無關，故B錯誤；

C．根據

可知增大磁場B和D型盒半徑R，粒子獲得能量增大，故C正確；

D．由于粒子最終獲得的總能量不變，粒子周期不變，加速電壓U越大，加速次數越少，粒子在D型盒中運動時間越短。故D錯誤。

故選AC。