Question

【题目】如图所示为早期回旋加速器的结构示意图，和是两个中空半径为R的半圆金属盒，它们之间接高频交流电其频率为f，匀强磁场的磁感应强度为B，A处的粒子源产生的粒子在两盒之间被电场加速，两个半圆盒处于垂直于盒面的匀强磁场中。粒子进入半圆金属盒内做匀速圆周运动若忽略粒子在电场中的加速时间且不考虑相对论效应，则下列说法正确的是（ ）

A.粒子在磁场中回转一周运动的周期越来越大

B.粒子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小有关

C.不改变B和f，该回旋加速器也能用于加速氘核

D.粒子加速次数越多，粒子获得的最大动能一定越大

Answer 1

【答案】C

【解析】

A．粒子在磁场中运动的周期：

与其速度的大小无关，所以粒子运动的周期不变。故A错误；

BD．根据洛伦兹力提供向心力可知：

得：

与加速的电压无关；最大动能为：

可知最大动能与加速器的半径、磁感线强度以及电荷的电量和质量有关，与加速的次数无关，故B错误，D错误.

C．根据：

知换成氘核，比荷不发生变化，则在磁场中运动的周期不发生变化，回旋加速器粒子在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等，故不需要改变磁感应强度或交流电的周期，故C正确；

故选：C.