Question

劳伦斯于1930年制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D形盒D₁、D₂构成，其间留有空隙，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连．某带电粒子在回旋加速器中的动能E_k随时间t的变化规律如图所示，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E_k-t图中应有t₄-t₃=t₃-t₂=t₂-t₁
B．高频电源的变化周期应等于t_n-t_n-1
C．要使粒子获得的最大动能增大，应增大匀强磁场的磁感应强度
D．要使粒子获得的最大动能增大，应增大加速电压

Answer

根据洛伦兹力提供向心力，可知回旋加速器的回旋周期一定；同理计算出最大动能的表达式并进行讨论．
【解析】
A、洛伦兹力提供向心力，有，解得，故周期，与速度无关，故t4-t3=t3-t2=t2-t1=，故A正确；
B、为了保证每次带电粒子经过狭缝时均被加速，使其能量不断提高，要在狭缝处加一个与粒子运动的周期一致的交变电压，故B错误；
C、由qvB=m得，v=，则最大动能EK=mv2=，知最大动能与加速器的半径、磁感线强度以及电荷的电量和质量有关，故C正确；
D、由qvB=m得，v=，则最大动能EK=mv2=，知最大动能与加速器的半径、磁感线强度以及电荷的电量和质量有关，与加速电压无关，故D错误；
故选AC．