Question

【题目】回旋加速器的广泛应用有力推动了现代科学技术的发展。其工作原理图如图所示，置于真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过狭缝的时间可忽略不计，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，A处粒子源产生的粒子，质量为m，电荷量为+q，在加速器中被加速.设粒子初速度为零，高频交流电压为U，加速过程中不考虑重力作用和相对论效应。则（ ）

A.增大加速电压U，粒子获得的最大动能增加

B.增大加速电压U，粒子达到最大动能所用时间将减少

C.增大磁感应强度B，要使该粒子仍能正常加速，必须增大交流电的周期

D.增大磁感应强度B，并使粒子能正常加速，粒子获得的最大动能不变

Answer 1

【答案】B

【解析】

A．当粒子达最大半径时，粒子将不能再加速；故根据

得

则最大动能

最大动能与U无关，故A错误；

B．由动能定理得

联立得

两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计，则时间为粒子在磁场中运动的时间，磁场中运动的周期，则

所以增大加速电压U，粒子达到最大动能Ek所用时间将减少，故B正确；

C．增大磁感应强度B，要使该粒子仍能正常加速，即粒子做圆周运动的周期与交流电周期相等，由公式可知，粒子做圆周运动的周期减小，故C错误；

D．增大磁感应强度B，粒子获得的最大动能

将变大，故D错误。

故选B。