Question

【题目】如图所示，回旋加速器由置于高真空中的两个半径为R的D形式上金属盒构成，两盒间的狭缝很小，粒子穿过的时间可以忽略不计，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。两盒间加速电压为U，方向发生周期性变化，使得粒子每进入狭缝即被加速．从A处粒子源产生的带正电粒子质量为m、电荷量为q、初速不计，粒子重力不计．则（ ）

A. 粒子能获得的最大速率为 B. 粒子能获得的最大速率为

C. 粒子在加速器中运动时间为 D. 粒子在加速器中运动时间为

Answer 1

【答案】AC

【解析】

当粒子从回旋加速器出来时，速度最大．根据求出最大速度，再根据求出最大动能，粒子被电场加速一次动能的增加qU，根据最大动能求出加速的次数，粒子在磁场中运动一个周期被加速两次，从而知道粒子运动的周期次数，从而求出运动的时间。

根据得：

则最大动能为：

粒子被电场加速一次动能的增加qU

则粒子被加速的次数为：

粒子在磁场中运动周期的次数为：

周期：

则粒子从静止开始到出口处所需的时间为：

故选：AC。