Question

如圖甲所示是回旋加速器的示意圖，其核心部分是兩個D形金屬盒，在加速帶電粒子時，兩金屬盒置于勻強磁場中，并分別與高頻電源相連．帶電粒子在磁場中運動的動能E_k隨時間t的變化規律如圖乙所示，若忽略帶電粒子在電場中的加速時間，則下列判斷中正確的是    (    )

A．在E_k—t圖中應有t₄一t₃＝t₃一t₂=t₂—t₁

B．高頻電源的變化周期應該等于tn一tn-1

C．粒子加速次數越多，粒子最大動能一定越大

D．要想粒子獲得的最大動能越大，則要求D形盒的面積也越大

 

Answer 1

【答案】

A

【解析】

試題分析：帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的周期與速度大小無關，因此，在Ek－t圖中應有t₄一t₃＝t₃一t₂=t₂—t₁，選項A正確；

帶電粒子在回旋加速器中每運行一周加速兩次，高頻電源的變化周期應該等于2(tn－tn-1)，選項B錯誤；

由可知，，最大動能和金屬盒的半徑以及磁感應強度有關，與加速的次數和加速電壓的大小無關，當軌道半徑與D型盒半徑相等時就不能繼續加速，故選項C、D錯。

考點：回旋加速器的工作原理．

點評：解決本題的關鍵知道根據，求最大速度，知道最大動能與D形盒的半徑有關，與磁感應強度的大小有關．