题目内容

【题目】如图为一种改进后的回旋加速器示意图,其中盒缝间的加速电场场强大小恒定,且被限制在AC板间,虚线中间不需加电场,如图所示,带电粒子从P0处以速度v0沿电场线方向射入加速电场,经加速后再进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动,对这种改进后的回旋加速器,下列说法正确的是( )

A.带电粒子每运动一周被加速两次

B.带电粒子每运动一周P1P2=P3P4

C.加速粒子的最大速度与D形盒的尺寸有关

D.加速电场方向需要做周期性的变化

【答案】C

【解析】

试题带电粒子经加速电场加速后,进入磁场发生偏转,电场被限制在A、C板间,只有经过AC板间时被加速,所以运动一周加速一次,电场的方向不需改变.当带电粒子离开回旋加速器时,速度最大.

解:A、带电粒子只有经过AC板间时被加速,即带电粒子每运动一周被加速一次.电场的方向没有改变,则在AC间加速.故A、D错误.

B、根据r=得,则P1P2=2(r2﹣r1)=,因为每转一圈被加速一次,根据v2﹣v12=2ad,知每转一圈,速度的变化量不等,且v3﹣v2<v2﹣v1,则P1P2>P3P4.故B错误.

C、当粒子从D形盒中出来时,速度最大,根据r=得,v=,知加速粒子的最大速度与D形盒的半径有关.故C正确.

故选:C.

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