Question

【题目】如图所示是一种改进后的回旋加速器示意图，A、C两板间加速电压U大小恒定，两D形盒处在垂直纸面向里的匀强磁场中，两条虚线之间为无场区域，带电粒子从P0无初速释放，经加速后进入D形盒做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）

A.带电粒子海运动一周被加速两次

B.：：=1：：

C.加速电场的方向一定周期性变化

D.粒子获得的最大速度与加速电压U大小有关

Answer 1

【答案】B

【解析】

AC.带电粒子只有经过AC板间时被加速，即带电粒子每运动一周被加速一次。电场的方向没有改变，则在AC间加速。故AC错误。

B.粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则有：

解得：

由图可知

粒子第一次加速，根据动能定理有：

解得：； 粒子第二次加速，根据动能定理有：有：

解得： ； 粒子第三次加速，根据动能定理有：

解得：

则三次速度之比为：

所以

：：=1：：

故B正确；

D.当粒子从D形盒中出来时，速度最大，根据.伦兹力提供向心力，则有：

解得：

则动能

所以最大动能与电压U无关，与半径r有关，故D错误。