题目内容
回旋加速器在科学研究中得到了广泛应用,其原理如图所示.D1和D2是两个中空的半圆形金属盒,置于与盒面垂直的匀强磁场中,它们接在电压为U、周期为T的交流电源上.位于D1圆心处的质子源A能不断产生质子(初速度可以忽略),它们在两盒之间被电场加速.当质子被加速到最大动能Ek后,再将它们引出.忽略质子在电场中的运动时间,则下列说法中正确的是
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A.若只增大交变电压U,则质子的最大动能Ek会变大
B.若只增大交变电压U,则质子在回旋加速器中运行时间会变短
C.若只将交变电压的周期变为2T,仍可用此装置加速质子
D.质子第n次被加速前后的轨道半径之比为
∶![]()
【答案】
BD
【解析】
试题分析:粒子经回旋加速器加速后从磁场中以最大半径
做匀速圆周运动离开,故最大动能
,与交变电压U无关,故选项A错误;粒子被加速的次数
,则做圆周运动的周期
,运动
圈的时间为
,在U增大后,t将减小,选项B正确;回旋加速器能一直加速粒子,需要
,改变了交变电压的周期,而粒子的
没变,就不能一直加速,则不能加速质子,选项C错误;加速n次后由动能定理:
,圆周运动的轨道半径为
,则
,有
,选项D正确。
考点:本题考查了带电粒子在复合场中的运动规律。
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