Question

如图甲所示是用来加速带电粒子的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

如图甲所示是用来加速带电粒子的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，两盒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，忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断正确的是（　　）A．在Ek-t图中应有t4-t3＜t3-t2＜t2-t1B．加速电压越大，粒子最后获得的动能就越大C．粒子加速次数越多，粒子最大动能一定越大D．要想粒子获得的最大动能增大，可增加D形盒的面积

Answer 1

A、根据T=

2πm

qB

，粒子回旋周期不变，在E_k-t图中应有t₄-t₃=t₃-t₂=t₂-t₁，故A错误；
B、根据公式r=

mv

qB

，有v=

qBr

m

，故最大动能E_km=

1

2

mv2=

q2B2r2

2m

，与加速电压无关，故B错误；
C、根据公式r=

mv

qB

，有v=

qBr

m

，故最大动能E_km=

1

2

mv2=

q2B2r2

2m

，与加速次数无关，故C错误；
D、根据公式r=

mv

qB

，有v=

qBr

m

，故最大动能E_km=

1

2

mv2=

q2B2r2

2m

，与半径有关；面积增加，则半径增加，故D正确；
故选D．