Question

【題目】如圖所示是一種改進(jìn)后的回旋加速器示意圖，A、C兩板間加速電壓U大小恒定，兩D形盒處在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩條虛線之間為無(wú)場(chǎng)區(qū)域，帶電粒子從P0無(wú)初速釋放，經(jīng)加速后進(jìn)入D形盒做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A.帶電粒子海運(yùn)動(dòng)一周被加速兩次

B.：：=1：：

C.加速電場(chǎng)的方向一定周期性變化

D.粒子獲得的最大速度與加速電壓U大小有關(guān)

Answer 1

【答案】B

【解析】

AC.帶電粒子只有經(jīng)過(guò)AC板間時(shí)被加速，即帶電粒子每運(yùn)動(dòng)一周被加速一次。電場(chǎng)的方向沒(méi)有改變，則在AC間加速。故AC錯(cuò)誤。

B.粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，則有：

解得：

由圖可知

粒子第一次加速，根據(jù)動(dòng)能定理有：

解得：； 粒子第二次加速，根據(jù)動(dòng)能定理有：有：

解得： ； 粒子第三次加速，根據(jù)動(dòng)能定理有：

解得：

則三次速度之比為：

所以

：：=1：：

故B正確；

D.當(dāng)粒子從D形盒中出來(lái)時(shí)，速度最大，根據(jù).倫茲力提供向心力，則有：

解得：

則動(dòng)能

所以最大動(dòng)能與電壓U無(wú)關(guān)，與半徑r有關(guān)，故D錯(cuò)誤。