Question

【題目】1932年，勞倫斯和利文斯頓設(shè)計出了回旋加速器。回旋加速器的工作原理如圖所示，置于高真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時間可以忽略不計．磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場與盒面垂直．A處粒子源產(chǎn)生初速度不計、質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子．粒子在加速器中被加速，加速電壓為U．加速過程中不考慮相對論效應(yīng)和重力作用．關(guān)于回旋加速器，下列說法正確的是（ ）

A．帶電粒子從磁場中獲得能量

B．D形盒的半徑R越大，粒子加速所能獲得的最大動能越大

C．交變電源的加速電壓U越大，粒子加速所能獲得的最大動能越大

D．粒子第2次和第1次經(jīng)過兩D形盒間狹縫后軌道半徑之比為：1

Answer 1

【答案】BD

【解析】

試題分析：由于洛倫茲力始終與粒子速度的方向垂直，所以洛倫茲力不做功，帶電粒子從電場中獲得能量．故A錯誤．根據(jù)半徑公式知，，則粒子的最大動能，與加速的電壓無關(guān)，與D形盒的半徑以及磁感應(yīng)強度有關(guān)，D形盒的半徑R越大，粒子加速所能獲得的最大動能越大．故B正確，C錯誤；只有電場力做功，粒子第2次和第1次經(jīng)過兩D形盒間狹縫后的動能之比是2：1，所以速度之比是：1，根據(jù)：得：軌道半徑之比為：1．故D正確．故選BD。