Question

【題目】回旋加速器是用來加速帶電粒子的裝置，如圖所示，它的核心部分是兩個D形金屬盒，兩盒相距很近，分別和高頻交流電源相連接，兩盒放在勻強磁場中，磁場方向垂直于盒面，帶電粒子由加速器的中心附近進人加速器，直到達到最大圓周半徑時通過特殊裝置被引出。用同一回旋加速器加上不同頻率的交流電壓分別加速氚核和粒子（氚核和粒子質(zhì)量比為3:4，電荷量之比為1:2），則以下說法正確的有

A.加速粒子的交流電壓的頻率較大，粒子獲得的最大動能較大

B.若增大磁感應(yīng)強度，則粒子獲得的最大動能增大

C.若增大加速電壓，氚核獲得的最大動能增大

D.若增大加速電壓，氚核在加速器中運動的總時間變短

Answer 1

【答案】BD

【解析】

A.交流電源的周期

；

故用同一回旋加速器分別加速氚核和粒子的周期之比為：

根據(jù)得，粒子出D形盒時的速度

，

則粒子出D形盒時的動能

，

故氚核和α粒子，粒子出來時的最大動能之比為：

，

故加速氚核的交流電源的周期較大，頻率小，氚核獲得的最大動能較大，故A錯誤；

B.根據(jù)上式，可知，若增大磁感應(yīng)強度，則粒子獲得的最大動能增大，故B正確；

C.根據(jù)得，粒子出D形盒時的速度

，

則粒子出D形盒時的動能

最大動能與電壓無關(guān)，故C錯誤；

D.若增大加速電壓，加速的次數(shù)減少，故加速的時間減小，故D正確；