Question

【题目】如图所示是回旋加速器的示意图，其核心部分是两个D形金属盒，分别与高频交流电极连接，两个D形金属盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两个D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，下列说法中正确的是

A. 加速电压越大，粒子最终射出时获得的动能就越大

B. 粒子射出时的最大动能与加速电压无关，与D形金属盒的半径和磁感应强度有关

C. 若增大加速电压，粒子在金属盒间的加速次数将减少，在回旋加速器中运动的时间将减小

D. 粒子第5次被加速前、后的轨道半径之比为

Answer 1

【答案】BC

【解析】

回旋加速器运用电场加速磁场偏转来加速粒子，根据洛伦兹力提供向心力可以求出粒子的最大速度，从而求出最大动能.在加速粒子的过程中，电场的变化周期与粒子在磁场中运动的周期相等.

AB．粒子在磁场中做圆周运动，由牛顿第二定律得：，解得：，粒子做圆周运动的周期：，粒子获得的最大动能为：，粒子获得的最大速度与加速电压无关，与D型盒的半径R和磁感应强度B有关，故A错误，B正确；

C．对粒子由动能定理得：，加速次数：，增大加速电压U，粒子在金属盒间的加速次数将减少，粒子在回旋加速器中运动的时间：将减小，故C正确；

D．对粒子，由动能定理得：，解得，粒子在磁场中做圆周运动，由牛顿第二定律得：，解得：，粒子第5次被加速前、后的轨道半径之比为：，故D错误；

故选BC.