Question

【题目】如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，用来加速质量为m，电量为q的质子，质子每次经过电场区时，都恰好在电压为U时并被加速，且电场可视为匀强电场，使质子由静止加速到能量为E后，由A孔射出。下列说法正确的是（ ）

A. D形盒半径R、磁感应强度B不变，若加速电压U越高,质子的在加速器中的运动时间将不变。

B. D形盒半径R、磁感应强度B不变，若加速电压U越高,质子的在加速器中的运动时间将越长。

C. D形盒半径R、磁感应强度B不变，若加速电压U越高,质子飞出D形盒的动能EK将越大。

D. 磁感应强度B不变，若加速电压U不变, D形盒半径R越大、质子飞出D形盒的动能EK将越大

Answer 1

【答案】D

【解析】

ABC.在回旋加速器中，每经过电场一次，获得动能，根据洛仑兹力提供向心力：，当粒子半径等于回旋加速器半径时，粒子速度最大，动能最大：，与电压无关，所以 D形盒半径R、磁感应强度B不变，最大动能不变，但是每次获得动能增大，转的圈数减小，而每圈的时间是定值，所以加速时间将减小。ABC错误。

D.根据可知半径R越大、质子飞出D形盒的动能EK将越大，D正确。