Question

如圖甲所示是回旋加速器的示意圖，其核心部分是兩個(gè)D形金屬盒，在加速帶電粒子時(shí)，兩金屬盒置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，并分別與高頻電源相連．帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能E_k隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示，若忽略帶電粒子在電場(chǎng)中的加速時(shí)間，則下列判斷中正確的是    (    )

A．在E_k—t圖中應(yīng)有t₄一t₃＝t₃一t₂=t₂—t₁

B．高頻電源的變化周期應(yīng)該等于tn一tn-1

C．粒子加速次數(shù)越多，粒子最大動(dòng)能一定越大

D．要想粒子獲得的最大動(dòng)能越大，則要求D形盒的面積也越大

 

Answer 1

【答案】

A

【解析】

試題分析：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期與速度大小無(wú)關(guān)，因此，在Ek－t圖中應(yīng)有t₄一t₃＝t₃一t₂=t₂—t₁，選項(xiàng)A正確；

帶電粒子在回旋加速器中每運(yùn)行一周加速兩次，高頻電源的變化周期應(yīng)該等于2(tn－tn-1)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

由可知，，最大動(dòng)能和金屬盒的半徑以及磁感應(yīng)強(qiáng)度有關(guān)，與加速的次數(shù)和加速電壓的大小無(wú)關(guān)，當(dāng)軌道半徑與D型盒半徑相等時(shí)就不能繼續(xù)加速，故選項(xiàng)C、D錯(cuò)。

考點(diǎn)：回旋加速器的工作原理．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道根據(jù)，求最大速度，知道最大動(dòng)能與D形盒的半徑有關(guān)，與磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小有關(guān)．