Question

【題目】回旋加速器工作原理示意圖如圖所示，磁感應強度為B的勻強磁場與盒面垂直，兩盒間的狹縫很小，粒子穿過的時間可忽略，它們接在電壓為U、頻率為f的交流電源上，若A處粒子源產生的質子在加速器中被加速，下列說法正確的是（）

A. 若只增大交流電壓U，則質子獲得的最大動能增大

B. 若只增大交流電壓U，則質子在回旋加速器中運行時間會變短

C. 若磁感應強度B增大，交流電頻率f必須適當增大才能正常工作

D. 不改變磁感應強度B和交流電頻率f，該回旋加速器也能用于加速α粒子

Answer 1

【答案】BC

【解析】試題分析：回旋加速器粒子在磁場中運動的周期和高頻交流電的周期相等，當粒子從D形盒中出來時，速度最大，此時運動的半徑等于D形盒的半徑，再推導出動能表達式，從而即可解題．

當粒子從D形盒中出來時速度最大，根據，得，那么質子獲得的最大動能，則最大動能與交流電壓U無關，故A錯誤；根據，若只增大交變電壓U，不會改變質子在回旋加速器中運行的周期，但加速次數減少，則運行時間也會變短，故B正確；根據，若磁感應強度B增大，那么T會減小，只有當交流電頻率f必須適當增大才能正常工作，故C正確；帶電粒子在磁場中運動的周期與加速電場的周期相等，根據知，換用粒子，粒子的比荷變化，周期變化，回旋加速器需改變交流電的頻率才能加速粒子，故D錯誤．