Question

【題目】美國物理學家勞倫斯于 1932 年發明了回旋加速器，利用帶電粒子在磁場中做圓周運動的特點，使粒子在較小的空間范圍內經過電場的多次加速獲得較大的能量，由此，人類在獲得高能粒子方面前進了一大步。如圖為一種改進后的回旋加速器示意圖，其中盒縫間的加速電場場強大小恒定，且被限制在 MN 板間，兩虛線中間區域無電場和磁場，帶正電粒子從 P0處以速度 v0 沿電場線方向射入加速電場，經加速后再進入 D 形盒中的勻強磁場做勻速圓周運動，下列說法正確的( )

A.D 形盒中的磁場方向垂直紙面向外

B.加速電場方向需要做周期性的變化

C.增大板間電壓，粒子最終獲得的最大動能不變

D.粒子每運動一周直徑的增加量都相等

Answer 1

【答案】C

【解析】

A．由左手定則可知，D 形盒中的磁場方向垂直紙面向里，選項A錯誤；

B．根據此加速器的結構可知，加速電場方向總是豎直向下的，選項B錯誤；

C．根據，則最大動能

可知增大板間電壓，粒子最終獲得的最大動能不變，選項C正確；

D．根據

則

粒子每運動一周，加速電壓的變化量相同，但是直徑的增加量不相等，選項D錯誤；

故選C。