Question

【題目】如圖所示是回旋加速器的示意圖，其核心部分是兩個D形金屬盒，分別與高頻交流電極連接，兩個D形金屬盒間的狹縫中形成周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都能得到加速，兩個D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中，下列說法中正確的是

A. 加速電壓越大，粒子最終射出時獲得的動能就越大

B. 粒子射出時的最大動能與加速電壓無關(guān)，與D形金屬盒的半徑和磁感應(yīng)強度有關(guān)

C. 若增大加速電壓，粒子在金屬盒間的加速次數(shù)將減少，在回旋加速器中運動的時間將減小

D. 粒子第5次被加速前、后的軌道半徑之比為

Answer 1

【答案】BC

【解析】

回旋加速器運用電場加速磁場偏轉(zhuǎn)來加速粒子，根據(jù)洛倫茲力提供向心力可以求出粒子的最大速度，從而求出最大動能.在加速粒子的過程中，電場的變化周期與粒子在磁場中運動的周期相等.

AB．粒子在磁場中做圓周運動，由牛頓第二定律得：，解得：，粒子做圓周運動的周期：，粒子獲得的最大動能為：，粒子獲得的最大速度與加速電壓無關(guān)，與D型盒的半徑R和磁感應(yīng)強度B有關(guān)，故A錯誤，B正確；

C．對粒子由動能定理得：，加速次數(shù)：，增大加速電壓U，粒子在金屬盒間的加速次數(shù)將減少，粒子在回旋加速器中運動的時間：將減小，故C正確；

D．對粒子，由動能定理得：，解得，粒子在磁場中做圓周運動，由牛頓第二定律得：，解得：，粒子第5次被加速前、后的軌道半徑之比為：，故D錯誤；

故選BC.