Question

有同一回旋加速器分別對質(zhì)子和電子加速，下列說法正確的是（　�。�

A．兩D形盒上所加高頻電源的周期應(yīng)相同

B．D形盒內(nèi)所加磁場的方向應(yīng)相反

C．如果加速的電壓相同，則它們在D形盒內(nèi)運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間也相同

D．如果磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小相同，則它們飛出D形盒時(shí)的動(dòng)量值相同

Answer 1

分析：A、在回旋加速器中的周期T=

2πm

qB

，根據(jù)周期的公式判斷兩粒子的周期是否相同．
B、根據(jù)帶電粒子的電性，結(jié)合左手定則，即可求解．
C、根據(jù)動(dòng)能定理，與圓周運(yùn)動(dòng)及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，即可求解．
D、帶電粒子最后從回旋加速器中出來時(shí)的速度最大，根據(jù)qvB=m

v2

R

，則動(dòng)量大小為P=mv=qBR，從而比較粒子的動(dòng)量大�。�

解答：解：A、帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的周期T=

2πm

qB

，兩粒子的比荷

q

m

不等，所以周期不等．故A錯(cuò)誤．
    B、由于粒子的帶電性不同，根據(jù)左手定則可知，磁場方向要相反．故B正確．
    C、電子和質(zhì)子相同點(diǎn)是電量相同，電性、質(zhì)量不同，在加速電場中，電量相同做功相等W=Eqd=

1

2

mv²
也就是得到的動(dòng)能一樣，由于質(zhì)量不同，則速度不同，因此它們在D形盒內(nèi)運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間不同．故C錯(cuò)誤．
    D、根據(jù)qvB=m

v2

R

，得v=

qBR

m

．兩粒子的動(dòng)量大小P=qBR，因此磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小相同，則它們飛出D形盒時(shí)的動(dòng)量值相同．故D正確．
故選BD．

點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵知道回旋加速器是利用電場加速，磁場偏轉(zhuǎn)來加速粒子．以及知道粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的周期和交流電的周期相同．