Question

如圖，回旋加速器D形盒的半徑為R，用來加速質量為m，電量為q的質子，質子每次經過電場區時，都恰好在電壓為U時并被加速，且電場可視為勻強電場。質子由靜止加速到能量為E后，由A孔射出，下列說法正確的是

A．D形盒半徑R、磁感應強度B不變，若加速電壓U越高，質子的能量E將越大

B．磁感應強度B不變，若加速電壓U不變， D形盒半徑R越大、質子的能量E將越大

C．D形盒半徑R、磁感應強度B不變，若加速電壓U越高, 質子的在加速器中的運動時間將越長

D．D形盒半徑R、磁感應強度B不變，若加速電壓U越高，質子在加速器中的運動時間將越短

Answer 1

BD

試題分析：根據帶電粒子在磁場中運動情況公式，可得：  質子的最后能量，所以質子的能量E是由磁感應強度B和D形盒半徑決定的，跟加速電壓U無關，A錯B對；質子在D形盒中加速周期是不變的，最后的能量也不變，所以加速電壓U越高，加速次數就越少，質子在加速器中的運動時間將越短，D正確。