题目内容
【题目】在高能物理研究中，回旋加速器起着重要作用，其工作原理如图所示。D1和D2是两个中空的半圆金属盒，它们之间有一定的电势差。两个半圆盒处于与盒面垂直的匀强磁场中。中央O处的粒子源产生的α粒子，在两盒之间被电场加速，α粒子进入磁场后做匀速圆周运动。忽略α粒子在电场中的加速时间。下列说法正确的是：
A. α粒子运动过程中电场的方向始终不变
B. α粒子在磁场中运动的周期越来越大
C. 磁感应强度越大，α粒子离开加速器时的动能就越大
D. 两盒间电势差越大，α粒子离开加速器时的动能就越大
【答案】C
【解析】
A.
粒子在电场中被加速，所以粒子运动半个圆周之后再次进入电场时，与上次在电场中的运动方向相反，所以电场必须改变方向，才能使粒子每次在电场中都能被加速。故A错误。
B. 粒子在磁场中运动额周期公式为
，粒子在运动的过程中
、
和
都不变，所以，粒子的运动周期是不变的。故B错误。
C.由
，可求出粒子的速度
，则粒子的最大动能为
,可知最大动能与计算器的半径、磁感应强度以及电荷的电荷量和质量有关，磁场越强，粒子离开计算器时的动能越大。故C正确。
D. 粒子的最大动能为，与加速电压的大小无关，即与两盒间的电势差无关。故D错误。
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