Question

【題目】回旋加速器工作原理圖如圖甲所示。、為兩個中空的半圓金屬盒，粒子源位于回旋加速器的正中間，其釋放出的帶電粒子質(zhì)量為，電荷量為。所加勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，兩金屬盒之間加的交變電壓變化規(guī)律如圖乙所示，其周期為。不計帶電粒子在電場中的加速時間，不考慮由相對論效應(yīng)帶來的影響。則下列說法中正確的有

A. 時刻進(jìn)入回旋加速器的粒子記為，時刻進(jìn)入回旋加速器的粒子記為。、在回旋加速器中各被加速一次，、粒子增加的動能相同

B. 、、時刻進(jìn)入回旋加速器的粒子會以相同的動能射出回旋加速器

C. 時刻進(jìn)入回旋加速器的粒子在回旋加速器中被加速的次數(shù)最少

D. 、時刻進(jìn)入回旋加速器的粒子在回旋加速器中的繞行方向相反

Answer 1

【答案】BC

【解析】

A．由圖乙知，t1時刻與t2時刻兩金屬盒間的電壓不等，根據(jù)動能定理得 qU=△Ek，可知a、b在回旋加速器中各被加速一次增加的動能不同，故A錯誤。

B．當(dāng)粒子的軌跡半徑等于D形盒的半徑時，獲得的動能最大，將射出回旋加速器，設(shè)D形盒的半徑為R，則由知，粒子獲得的最大動能為：，可知粒子射出加速器時的動能，即最大動能與加速電壓無關(guān)，不同時刻進(jìn)入回旋加速器的粒子會以相同的動能射出回旋加速器。故B正確。

C．設(shè)加速次數(shù)為n，則nqU=Ekm，，可知t2時刻進(jìn)入回旋加速器的粒子加速電壓最大，加速次數(shù)最少，故C正確。

D．t3、t4時刻進(jìn)入回旋加速器的粒子獲得的速度方向相反，進(jìn)入磁場后，由左手定則可知，在回旋加速器中的繞行方向相同，故D錯誤。