Question

【题目】回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，两个D形金属盒处于方向垂直于盒底的匀强磁场中，下列说法正确的是（　　）

A.粒子每次在D2盒中运行的时间是固定不变的

B.粒子每次在D2盒中运行的路程是固定不变的

C.粒子在D型盒内做圆周运动的周期是所加交流电周期的2倍

D.回旋加速器的原理是利用磁场中的洛伦兹力做功使带电粒子速度增大

Answer 1

【答案】A

【解析】

A．粒子每次在D2盒中运行的轨迹均为半圆，所以运行周期均为半个周期，粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期

磁感应强度和比荷不变，所以粒子每次在D2盒中运行的时间是固定不变的，故A正确；

B．粒子在磁场中做匀速圆周运动

解得

粒子每次经过电场加速后速度变大，在磁场中运动半径变大，所以粒子每次在D2盒中运行的路程是逐渐增大的，故B错误；

C．为了使粒子经过电场时能够持续的加速，交变电流的周期和粒子在磁场中运动的周期是相同的，故C错误；

D．根据左手定则可知洛伦兹力方向始终与速度方向垂直，所以洛伦兹力不做功，粒子通过狭缝时，电场力做正功实现加速，故D错误。

故选A。