Question

【題目】回旋加速器在現代醫藥中有廣泛的應用，應用質子回旋加速器可以生產各種放射性同位素。下圖是一種質子回旋加速器的示意圖，磁感應強度為B的勻強磁場垂直于D形盒的底面，高頻正弦交流電的電源分別與兩D形盒連接，質子的質量為m，電量為e，則下列說法正確的是（　　）

A. 質子在磁場中轉動的半徑越大，做圓周運動的周期越大

B. 正弦交流電壓的最大值越大，質子被加速后獲得的動能越大

C. 正弦交流電的周期應為

D. 正弦交流電壓的最大值越大，質子在D形盒中運動的時間越短

Answer 1

【答案】D

【解析】

根據半徑公式R=，質子在磁場中轉動的半徑越大，即速率越大，與圓周運動的周期無關，故A錯誤。根據evmB=m，得vm=，則Ekm=，與加速的電壓無關，故B錯誤。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，即為T=，故C錯誤。如果只增大交變電壓U，則質子在加速器中加速次數縮短，因此質子的運行時間將變短，故D正確。故選D。