Question

【题目】图甲是回旋加速器的示意图，其核心部分是两个“D”形金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连．带电粒子在磁场中运动的动能Ek随时间t的变化规律如图乙所示，若忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列说法中正确的是（ ）
A.在Ek﹣t图中应有t4﹣t3=t3﹣t2=t2﹣t1
B.高频电源的变化周期应该等于tn﹣tn﹣2
C.要使粒子获得的最大动能增大，可以增大电源电压
D.在磁感应强度B,“D”形盒半径、粒子的质量m及其电荷量q不变的情况下，粒子的加速次数越多，粒子的最大动能一定越大

Answer 1

【答案】A,B
【解析】解：A、粒子每次经过电场时均会加速，根据周期公式T= 知，粒子的回旋的周期不变，与粒子的速度无关，所以t4﹣t3=t3﹣t2=t2﹣t1．故A正确．

B、交流电源的周期必须和粒子在磁场中运动的周期一致，故电源的变化周期应该等于2（tn﹣tn﹣1）=tn﹣tn﹣2，故B正确；

C、根据半径公式r= 知，v= ，则粒子的最大动能Emax= mv2= ，因此可知，最大动能与D形盒的半径以及磁感应强度有关．粒子的最大动能与加速的次数无关，与D形盒的半径以及磁感应强度有关．故增大电压不能增大最大动能，故CD错误；

故选：AB．

【考点精析】掌握带电微粒（计重力）在电场中的运动和洛伦兹力是解答本题的根本，需要知道带电颗粒:如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或明确的暗示以外，一般都不能忽略重力；由于带电粒子在匀强电场中所受电场力与重力都是恒力，因此可以用两种方法处理:①正交分解法;②等效“重力”法；洛伦兹力始终垂直于v的方向，所以洛伦兹力一定不做功．