Question

美國物理學(xué)家勞倫斯于1932年發(fā)明的回旋加速器，應(yīng)用帶電粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，能使粒子在較小的空間范圍內(nèi)經(jīng)過電場的多次加速獲得較大的能量，使人類在獲得高能量帶電粒子方面前進(jìn)了一步．如圖為一種改進(jìn)后的回旋加速器示意圖，其中盒縫間的加速電場場強(qiáng)大小恒定，且被限制在A、C板間，如圖所示．帶電粒子從P₀處以速度v₀沿電場線方向射入加速電場，經(jīng)加速后再進(jìn)入D型盒中的勻強(qiáng)磁場做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。對(duì)于這種改進(jìn)后的回旋加速器，下列說法正確的是(　　)

A．帶電粒子每運(yùn)動(dòng)一周被加速兩次

B．帶電粒子每運(yùn)動(dòng)一周P₁P₂＝P₂P₃

C．加速粒子的最大速度與D形盒的尺寸有關(guān)

D．加速電場方向需要做周期性的變化

 

Answer 1

【答案】

C

【解析】由題圖可以看出，帶電粒子每運(yùn)動(dòng)一周被加速一次，A錯(cuò)誤，由R＝和Uq＝mv－mv可知，帶電粒子每運(yùn)動(dòng)一周，電場力做功都相同，動(dòng)能增量都相同，但速度的增量不相同，故粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑增加量不相同，B錯(cuò)誤．由v＝可知，加速粒子的最大速度與D形盒的半徑R有關(guān)，C正確；由T＝可知，粒子運(yùn)動(dòng)的周期不隨v而變，故D錯(cuò)誤．