Question

一個(gè)用于加速質(zhì)子的回旋加速器，其核心部分如圖所示，D形盒半徑為R，垂直D形盒底面的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，兩盒分別與交流電源相連．下列說法正確的是

A．質(zhì)子被加速后的最大速度隨B、R的增大而增大
B．質(zhì)子被加速后的最大速度隨加速電壓的增大而增大
C．只要R足夠大，質(zhì)子的速度可以被加速到任意值
D．為了使質(zhì)子每次經(jīng)過D形盒間縫隙時(shí)都能得到加速，應(yīng)使交變電壓的周期等于質(zhì)子的回旋周期

Answer 1

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試題分析：粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，洛倫茲力提供向心力，滿足，則，由此可知質(zhì)子的最大速度只與粒子本身的荷質(zhì)比，加速器半徑，和磁場大小有關(guān)，與加速電壓無關(guān)，當(dāng)r=R時(shí)，v_m最大，質(zhì)子被加速后的最大速度隨B、R的增大而增大，與加速的電壓無關(guān)，A選項(xiàng)正確，B、C選項(xiàng)錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)周期（電場中加速時(shí)間忽略不計(jì)）,故使交變電壓的周期等于質(zhì)子的回旋周期，D選項(xiàng)正確。理解回旋加速器工作原理，熟練運(yùn)用相關(guān)公式，便可解出此題。