Question

【題目】回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電極相連接的兩個(gè)D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場(chǎng)，兩個(gè)D形金屬盒處于方向垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A.粒子每次在D2盒中運(yùn)行的時(shí)間是固定不變的

B.粒子每次在D2盒中運(yùn)行的路程是固定不變的

C.粒子在D型盒內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的周期是所加交流電周期的2倍

D.回旋加速器的原理是利用磁場(chǎng)中的洛倫茲力做功使帶電粒子速度增大

Answer 1

【答案】A

【解析】

A．粒子每次在D2盒中運(yùn)行的軌跡均為半圓，所以運(yùn)行周期均為半個(gè)周期，粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期

磁感應(yīng)強(qiáng)度和比荷不變，所以粒子每次在D2盒中運(yùn)行的時(shí)間是固定不變的，故A正確；

B．粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

解得

粒子每次經(jīng)過(guò)電場(chǎng)加速后速度變大，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑變大，所以粒子每次在D2盒中運(yùn)行的路程是逐漸增大的，故B錯(cuò)誤；

C．為了使粒子經(jīng)過(guò)電場(chǎng)時(shí)能夠持續(xù)的加速，交變電流的周期和粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期是相同的，故C錯(cuò)誤；

D．根據(jù)左手定則可知洛倫茲力方向始終與速度方向垂直，所以洛倫茲力不做功，粒子通過(guò)狹縫時(shí)，電場(chǎng)力做正功實(shí)現(xiàn)加速，故D錯(cuò)誤。

故選A。