Question

【題目】如圖所示，回旋加速器由置于高真空中的兩個半徑為R的D形式上金屬盒構成，兩盒間的狹縫很小，粒子穿過的時間可以忽略不計，磁感應強度為B的勻強磁場與盒面垂直。兩盒間加速電壓為U，方向發(fā)生周期性變化，使得粒子每進入狹縫即被加速．從A處粒子源產生的帶正電粒子質量為m、電荷量為q、初速不計，粒子重力不計．則（ ）

A. 粒子能獲得的最大速率為 B. 粒子能獲得的最大速率為

C. 粒子在加速器中運動時間為 D. 粒子在加速器中運動時間為

Answer 1

【答案】AC

【解析】

當粒子從回旋加速器出來時，速度最大．根據求出最大速度，再根據求出最大動能，粒子被電場加速一次動能的增加qU，根據最大動能求出加速的次數，粒子在磁場中運動一個周期被加速兩次，從而知道粒子運動的周期次數，從而求出運動的時間。

根據得：

則最大動能為：

粒子被電場加速一次動能的增加qU

則粒子被加速的次數為：

粒子在磁場中運動周期的次數為：

周期：

則粒子從靜止開始到出口處所需的時間為：

故選：AC。