题目内容
【题目】图示为回旋加速器,其主体部分是处于垂直于盒底的匀强磁场中的两个D形金属盒分别与高频交流电源两极相连接,粒子每次经过两盒间的狭缝时都得到加速。已知对原子核加速时,从回旋加速器射出时的动能为Ek。若对原子核加速,下列说法正确的是(
与
均从D形金属盒中心处由静止开始加速)
A. 其他条件不变,射出加速器时的动能为Ek
B. 应将电源的频率减小为原来的,
射出加速器时的动能为Ek
C. 应将电源的频率减小为原来的,
射出加速器时的动能为
Ek
D. 应将电源的频率增大为原来的2倍,射出加速器时的动能为Ek
【答案】B
【解析】
设的电量为q,质量为m,则
的电量为2q,质量为4m,
对,洛伦兹力提供向心力,
,
;加速电场的周期等于
在匀强磁场中做圆周运动的周期,T=
。
A. 其他条件不变,在匀强磁场中做圆周运动的周期
,不等于加速电场的周期,无法加速,故A错误;
B. 将电源的频率减小为原来的,周期变为原来的2倍,等于
在匀强磁场中做圆周运动的周期。对
,
,射出加速器时的动能
,故B正确,C错误;
D. 将电源的频率增大为原来的2倍,周期变为原来的一半,不等于在匀强磁场中做圆周运动的周期,无法加速,故D错误。
故选:B
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