Question

【題目】如圖所示，回旋加速器是用來加速帶電粒子使它獲得很大動能的裝置．其核心部分是兩個D型金屬盒，置于勻強磁場中，兩盒分別與高頻電源相連．則下列說法正確的是（ ）

A.高頻交變電流的周期與粒子運動周期一定相同

B.粒子從磁場中獲得能量

C.帶電粒子加速所獲得的最大動能與加速電壓的大小有關(guān)

D.帶電粒子加速所獲得的最大動能與金屬盒的半徑有關(guān)

Answer 1

【答案】AD

【解析】

A.為保證粒子每次進入電場中都被加速，所以交變電場的周期一定要與帶電粒子運動的周期相同，故A正確；

B.質(zhì)子在磁場中所受的洛倫茲力對質(zhì)子不做功，不能改變質(zhì)子的動能，所以質(zhì)子不能從磁場中獲得能量，故B錯誤。

CD.設(shè)D形盒的半徑為R，當(dāng)離子圓周運動的半徑等于R時，獲得的動能最大，由洛倫茲力提供向心力，有：

解得：

則最大動能：

故最大動能與加速電壓無關(guān)，與D形盒的半徑有關(guān)。故C錯誤，D正確。