Question

【题目】回旋加速器工作原理图如图甲所示。、为两个中空的半圆金属盒，粒子源位于回旋加速器的正中间，其释放出的带电粒子质量为，电荷量为。所加匀强磁场的磁感应强度为，两金属盒之间加的交变电压变化规律如图乙所示，其周期为。不计带电粒子在电场中的加速时间，不考虑由相对论效应带来的影响。则下列说法中正确的有

A. 时刻进入回旋加速器的粒子记为，时刻进入回旋加速器的粒子记为。、在回旋加速器中各被加速一次，、粒子增加的动能相同

B. 、、时刻进入回旋加速器的粒子会以相同的动能射出回旋加速器

C. 时刻进入回旋加速器的粒子在回旋加速器中被加速的次数最少

D. 、时刻进入回旋加速器的粒子在回旋加速器中的绕行方向相反

Answer 1

【答案】BC

【解析】

A．由图乙知，t1时刻与t2时刻两金属盒间的电压不等，根据动能定理得 qU=△Ek，可知a、b在回旋加速器中各被加速一次增加的动能不同，故A错误。

B．当粒子的轨迹半径等于D形盒的半径时，获得的动能最大，将射出回旋加速器，设D形盒的半径为R，则由知，粒子获得的最大动能为：，可知粒子射出加速器时的动能，即最大动能与加速电压无关，不同时刻进入回旋加速器的粒子会以相同的动能射出回旋加速器。故B正确。

C．设加速次数为n，则nqU=Ekm，，可知t2时刻进入回旋加速器的粒子加速电压最大，加速次数最少，故C正确。

D．t3、t4时刻进入回旋加速器的粒子获得的速度方向相反，进入磁场后，由左手定则可知，在回旋加速器中的绕行方向相同，故D错误。