Question

美国物理学家劳伦斯于1932年发明的回旋加速器，应用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点，能使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量，使人类在获得高能量带电粒子方面前进了一步.如图为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强大小恒定，且被限制在A、C板间，如图所示.带电粒子从P₀处以速度v₀沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动.对于这种改进后的回旋加速器，下列说法正确的是

1. A.
   ．带电粒子每运动一周被加速两次
2. B.
   ．带电粒子每运动一周P₁P₂=P₂P₃
3. C.
   加速电场方向需要做周期性的变化
4. D.
   加速粒子的最大速度与D形盒的尺寸有关

Answer 1

D
由题图可以看出，带电粒子每运动一周被加速一次，A错误，由R＝和Uq＝可知，带电粒子每运动一周，电场力做功都相同，动能增量都相同，但速度的增量不相同，故粒子做圆周运动的半径增加量不相同，B错误．由v＝可知，加速粒子的最大速度与D形盒的半径R有关，D正确；由T＝可知，粒子运动的周期不随v而变，故C错误