Question

【题目】回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示，它的核心部分是两个D形金属盒，两盒相距很近，分别和高频交流电源向连接，两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，带电粒子由加速器的中心附近进入加速器，直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出。如果用同一回旋加速器分别加速氚核和α粒子（氚核和α粒子质量比为3：4，电荷量之比为1：2），则以下说法正确的是（　　）

A. 加速α粒子的交流电源的周期较大，α粒子获得的最大动能较小

B. 若增大磁感应强度，则α粒子获得的最大动能增大

C. 若增大加速电压，氚核获得的最大动能增大

D. 若增大加速电压，氚核在加速器中运动的总时间变短

Answer 1

【答案】BD

【解析】

交流电源的周期T=；故用同一回旋加速器分别加速氚核和α粒子的周期之比为：

T1：T2= =3：2；根据qvB=m得，粒子出D形盒时的速度vm=，则粒子出D形盒时的动能Ekm= ，故氚核和α粒子，粒子出来时的最大动能之比为：

Ek1：Ek2= =1：3，故加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能较大，故A错误，根据上式，可知，若增大磁感应强度，则α粒子获得的最大动能增大，故B正确；根据qvB=m得，粒子出D形盒时的速度vm=，则粒子出D形盒时的动能Ekm=，最大动能与电压无关，故C错误；若增大加速电压，加速的次数减少，故加速的时间减小，故D正确；故选BD。