Question

美國物理學家勞倫斯于1932年發明的回旋加速器，應用帶電粒子在磁場中做圓周運動的特點，能使帶電粒子在較小的空間范圍內經過電場的多次加速獲得較大的能量。如圖所示為改進后的回旋加速器的示意圖，其中距離很小的盒縫間的加速電場的場強大小恒定，且被限制在A、C板間，帶電粒子從P₀處靜止釋放，并沿電場線方向進入加速電場，經加速后進入D形盒中的勻強磁場做勻速圓周運動，對于這種回旋加速器，下列說法正確的是

A．帶電粒子每運動一周被加速一次
B．P₁P₂＝P₂P₃
C．粒子能達到的最大速度與D形盒的尺寸無關
D．加速電場的方向需要做周期性的變化

Answer 1

A

試題分析：據題意，由于加速電場只在實線部分有，則帶電粒子運動一周，經過加速電場一次，故應該被加速一次，選項A正確而D選項錯誤；據圖有：和，由于帶電粒子經過加速電場時有：，經過處理得到：，即，同理有：，故B選項錯誤；據可知，帶電粒子的最大速度有D形盒半徑決定，故C選項錯誤。