A. | 帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)不一定每一次都被加速 | |
B. | 在Ek-t圖中tn-tn-1的間隔越來(lái)越大 | |
C. | 粒子加速次數(shù)越多,獲得的最大動(dòng)能一定越大 | |
D. | D形盒半徑越大,帶電粒子獲得的動(dòng)能就越大 |
分析 交流電源的周期必須和粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期一致,由公式T=\frac{2πm}{qB}和r=\frac{mv}{qB}判斷;當(dāng)粒子從D形盒中出來(lái)時(shí),速度最大,此時(shí)運(yùn)動(dòng)的半徑等于D形盒的半徑.
解答 解:A、交流電源的周期必須和粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期相同,則每次都被加速,故A錯(cuò)誤;
B、洛倫茲力提供向心力,有qvB=m\frac{{v}^{2}}{r},解得r=\frac{mv}{qB},故周期T=\frac{2πr}{v}=\frac{2πm}{qB},與速度無(wú)關(guān),故t4-t3=t3-t2=t2-t1=\frac{T}{2},故B錯(cuò)誤;
C、當(dāng)粒子從D形盒中出來(lái)時(shí),速度最大,此時(shí)運(yùn)動(dòng)的半徑等于D形盒的半徑;
由qvB=m\frac{{v}^{2}}{R} 得,v=\frac{qBR}{m},則最大動(dòng)能EK=\frac{1}{2}mv2=\frac{{q}^{2}{B}^{2}{R}^{2}}{2m},知最大動(dòng)能與加速器的半徑、磁感線強(qiáng)度以及電荷的電量和質(zhì)量有關(guān),與加速電壓等其他因素?zé)o關(guān),故C錯(cuò)誤;
D、當(dāng)粒子從D形盒中出來(lái)時(shí),速度最大,此時(shí)運(yùn)動(dòng)的半徑等于D形盒的半徑;
由qvB=m\frac{{v}^{2}}{R} 得,v=\frac{qBR}{m},則最大動(dòng)能EK=\frac{1}{2}mv2=\frac{{q}^{2}{B}^{2}{R}^{2}}{2m},知最大動(dòng)能與加速器的半徑、磁感線強(qiáng)度以及電荷的電量和質(zhì)量有關(guān),與加速電壓無(wú)關(guān),故D正確;
故選:D.
點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道回旋加速器是利用電場(chǎng)加速、磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)來(lái)加速粒子,但是最終粒子的動(dòng)能與電場(chǎng)的大小無(wú)關(guān).
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