Question

回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用，有力地推动了现代科学技术的发展．回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。A处粒子源产生的粒子，质量为m、电荷量为+q ，在加速器中被加速，设粒子初速度为零，加速电压为U ，加速过程中不考虑重力作用和相对论效应。下列说法正确的是

A．粒子在回旋加速器中运动时，随轨道半径r的增大，盒中相邻轨道的半径之差减小

B．粒子从静止开始加速到出口处所需的时间约为

C．粒子能获得的最大动能跟加速器磁感应强度无关

D．加速电压越大粒子能获得的最大动能越大

Answer

AB

【解析】

试题分析：设粒子在回旋加速器中被加速了n次，则由动能定理得，粒子在回旋加速器中做匀速圆周运动时由洛仑兹力提供向心力，即，解得：，盒中相邻轨道的半径之差为，由此可以看出n越大，半径r之差越小，故A正确；设粒子在回旋加速器中旋转圈数为N，则，粒子在磁场中运动的周期为，由于两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计，因此粒子从静止开始加速到出口处所需的时间约为， 根据和得：，所以，故B正确；由知，粒子能获得的最大动能为，由此可知，粒子能获得的最大动能与磁感应强度有关，与加速电压无关，故CD错误。所以选AB。

考点：本题考查回旋加速器的工作原理，意在考查考生的综合分析能力。