Question

【题目】2017年3月22日消息，俄生产出新型电子回旋加速器，可检测焊接和铸造强度．回旋加速器原理如图所示，它的核心部分是两个D形金属盒，两盒相距很近，分别和交变电源相连接，两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，某一带电粒子在磁场中做圆周运动，通过两盒间的窄缝时反复被加速，当达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出．关于回旋加速器，下列说法中正确的是（ ）

A.带电粒子在回旋加速器中做圆周运动的周期随半径的增大而增大
B.带电粒子从磁场中获得能量
C.增大加速电场的电压，带电粒子离开磁场的动能将增大
D.增大加速电场的电压，其余条件不变，带电粒子在D形盒中运动的时间变短

Answer 1

【答案】D
【解析】解：A、粒子做匀速圆周运动时，洛伦兹力提供向心力，故：qvB=mvω

其中：ω=

联立解得：T=

故周期与半径无关，不变；A不符合题意；

B、磁场使粒子偏转，电场使粒子加速，B不符合题意；

C、D、根据qvB=m 得，最大速度：v= ；

则最大动能：EKm= mv2= ；

知最大动能和金属盒的半径以及磁感应强度有关，与加速电压的大小无关，C不符合题意；

D、增大加速电场的电压，其余条件不变，每次加速后粒子获得的动能增加，但最终的动能不变，故在磁场中加速的次数减小，带电粒子在D形盒中运动的时间变短，D符合题意

所以答案是：D．