Question

【题目】美国物理学家劳伦斯于1932年发明的回旋加速器，应用运动的带电粒子在磁场中做圆周运动的特点，能使带电粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量，使人类在获得较高能量带电粒子方面前进了一步．如图所示为一种改进后的回旋加速器的示意图，其中盒缝间的加速电场的场强大小恒定，且被限制在A、C板间，带电粒子从P0处静止释放，并沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，对于这种改进后的回旋加速器，下列说法正确的是（　　）

A. 带电粒子每运动一周被加速两次

B. P1P2＝P2P3

C. 加速粒子的最大速度与D形盒的尺寸无关

D. 加速电场的方向不需要做周期性的变化

Answer 1

【答案】D

【解析】带电粒子只有经过AC板间时被加速，即带电粒子每运动一周被加速一次．电场的方向没有改变，则在AC间加速．故A错误．根据，则P1P2=2（r2-r1）=，因为每转一圈被加速一次，根据v2-v12=2ad，知每转一圈，速度的变化量不等，且v3-v2＜v2-v1，则P1P2＞P2P3．故B错误．当粒子从D形盒中出来时，速度最大，根据得， ．知加速粒子的最大速度与D形盒的半径有关．故C错误．根据回旋加速器工作原理可知，加速电场方向不变，故D正确；故选A．