Question

【題目】回旋加速器在科學研究中得到了廣泛應用，其原理如圖所示．D1和D2是兩個中空的半圓形金屬盒，置于與盒面垂直的勻強磁場中，它們接在電壓為U、周期為T的交流電源上．位于D1的圓心處的質子源A能不斷產生質子(初速度可以忽略)，它們在兩盒之間被電場加速．當質子被加速到最大動能Ek后，再將它們引出．忽略質子在電場中的運動時間，則下列說法中正確的是( )

A. 若只增大交變電壓U，則質子的最大動能Ek會變大

B. 若只增大交變電壓U，則質子在回旋加速器中運行的時間會變短

C. 若只將交變電壓的周期變為2T，仍可用此裝置加速質子

D. 質子第n次被加速前、后的軌道半徑之比為

Answer 1

【答案】BD

【解析】A項，根據 ，可得。則最大動能為，與加速電壓無關，故A項錯誤。

B項，若只增大交變電壓U，則質子在回旋加速器中加速次數會減小，導致運行時間變短，故B項正確。

C項，若只將交變電壓的周期變為2T，而質子在磁場中運動的周期不變，則兩周期不同，所以不能始終處于加速狀態，故C項錯誤。

D項，根據洛倫茲力提供向心力做勻速圓周運動，則半徑 ，且 ，所以質子第n次被加速前后的軌道半徑之比為 ，故D項正確。

綜上所述本題答案是：BD