Question

【题目】回旋加速器主要结构如图，两个中空的半圆形金属盒接高频交流电源置于与盒面垂直的匀强磁场中，两盒间的狭缝宽度很小。粒子源S位于金属盒的圆心处，产生的粒子初速度可以忽略。用两台回旋加速器分别加速质子(H)和α粒子(He)，这两台加速器的金属盒半径、磁场的磁感应强度、高频交流电源的电压均相等，不考虑相对论效应，则质子和α粒子

A. 所能达到的最大动量大小相等

B. 所能达到的最大动能相等

C. 受到的最大洛伦兹力大小相等

D. 在达到最大动能的过程中通过狭缝的次数相等

Answer 1

【答案】BC

【解析】

A项：当粒子的半径到达D型盒的半径R时，速度最大，由公式可得：，由于两粒子的电荷量不同，所以所能达到的最大动量大小不相等，故A错误；

B项：当粒子的半径到达D型盒的半径R时，速度最大，由公式可得，动能之比等于电荷量的平方之比与质量反比的积，所以所能达到的最大动能相等，故B正确；

C项：当粒子的半径到达D型盒的半径R时，速度最大，由公式可得：，

由公式 ，所以受到的最大洛伦兹力大小相等，故C正确；

D项：粒子每加速一次增加的动能为，粒子能达到的最大动能为，所以要加速的次速为，所以在达到最大动能的过程中通过狭缝的次数不相等，故D错误。

故选：BC。