题目内容

【题目】如图为回旋加速器的示意图.其核心部分是两个D型金属盒,置于磁感应强度大小恒定的匀强磁场中,并与高频交流电源相连.带电粒子在D型盒中心附近由静止释放,忽略带电粒子在电场中的加速时间,不考虑相对论效应.欲使粒子在D型盒内运动的时间增大为原来的2倍,下列措施可行的是( )

A.仅将磁感应强度变为原来的2倍
B.仅将交流电源的电压变为原来的
C.仅将D型盒的半径变为原来的
D.仅将交流电源的周期变为原来的2倍

【答案】B,C
【解析】解:

根据qvB=m 得,v=

则最大动能EKm= mv2=

粒子被电场加速一次动能的增加qU

则粒子被加速的次数n= =

粒子在磁场中运动周期的次数n′=

因T=

则粒子从静止开始到出口处所需的时间t=n′T=

由上可知,若仅将磁感应强度变为原来的2倍,在磁场中运动的周期变化,则不能与交流电周期同步,得不到始终加速,A不符合题意;

由上可知,或仅将交流电源的电压变为原来的 ,或仅将D型盒的半径变为原来的 倍,BC符合题意,D不符合题意;

所以答案是:BC

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