Question

【題目】如圖甲是回旋加速器的原理示意圖，其核心部分是兩個(gè)D形金屬盒，在加速帶電粒子時(shí)，兩金屬盒置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中(磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒定)，并分別與高頻電源相連，加速時(shí)某帶電粒子的動(dòng)能Ek隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示，若忽略帶電粒子在電場(chǎng)中的加速時(shí)間，則下列判斷正確的是

A.高頻電源的變化周期應(yīng)該等于tn－tn－1

B.在Ek－t圖像中t4－t3＝t3－t2＝t2－t1

C.粒子加速次數(shù)越多，粒子獲得的最大動(dòng)能一定越大

D.不同粒子獲得的最大動(dòng)能都相同

Answer 1

【答案】B

【解析】

回旋加速器工作條件是交流電源的周期必須和粒子在磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)的周期一致，由公式和進(jìn)行分析判斷。

A．交流電源的周期必須和粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期一致，故電源的變化周期應(yīng)該等于，故A錯(cuò)誤；

B．根據(jù)

可知粒子回旋周期不變，在圖中應(yīng)有，故B正確；

C．根據(jù)公式：

解得，故最大動(dòng)能：

則知粒子獲得的最大動(dòng)能與D形盒的半徑有關(guān)，D形盒的半徑越大，粒子獲得的最大動(dòng)能越大，與加速的次數(shù)無關(guān)。故C錯(cuò)誤；

D．最大動(dòng)能：

動(dòng)能與粒子比荷以及和有關(guān)，不同粒子獲得的最大動(dòng)能不同，D錯(cuò)誤。