Question

【題目】1930年美國物理學家Lawrence提出回旋加速器的理論，1932年首次研制成功。如圖所示為兩個半徑為R的中空半圓金屬盒D1、D2置于真空中，金屬盒D1、D2間接有電壓U的交流電為粒子加速，金屬盒D1圓心O處粒子源產(chǎn)生的粒子初速度為零。勻強磁場垂直兩盒面，磁感應強度大小為B，粒子運動過程不考慮相對論效應和重力的影響，忽略粒子在兩金屬盒之間運動的時間，下列說法正確的是（ ）

A.交流電的周期和粒子在磁場中運動的周期相同

B.加速電壓U越大，粒子最終射出D形盒時的動能就越大

C.粒子最終射出D形盒時的動能與加速電壓U無關

D.粒子第一次加速后和第二次加速后速度之比是

Answer 1

【答案】ACD

【解析】

A．為了保證每次帶電粒子經(jīng)過狹縫時均被加速，使其能量不斷提高，要在狹縫處加一個與粒子運動的周期一致的交變電壓，A正確；

BC．粒子射出時圓周運動半徑為R，有：

解得最大速度為：

所以最大動能為：

與加速電壓U無關，B錯誤，C正確；

D．第一次加速：

解得：

第二次加速：

解得：

所以粒子第一次加速后和第二次加速后速度之比是：

D正確。

故選ACD。