Question

【題目】如圖所示為環(huán)形加速器，整個(gè)裝置處在垂直于環(huán)面向外、大小可調(diào)節(jié)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。A、B為兩塊中間開有小孔的極板，每當(dāng)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電的粒子從B板小孔射入兩板間時(shí)，兩板間會(huì)加上電壓U，使粒子在兩板間得到加速，粒子離開兩板間后，兩板間的電壓立即減小為零，粒子始終在環(huán)形區(qū)域中做半徑不變的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，兩板間距離遠(yuǎn)小于環(huán)的半徑R，不計(jì)粒子的重力，設(shè)粒子開始時(shí)在B板小孔附近由靜止釋放加速，下列說法正確的是

A. 粒子每加速一次速度的增量相同

B. 粒子可以一直不斷地被加速下去

C. 電壓U越大，粒子獲得的最大動(dòng)能越大

D. 粒子被加速n次后，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小應(yīng)為

Answer 1

【答案】CD

【解析】

粒子每經(jīng)過電場(chǎng)一次，則動(dòng)能增加Uq，但是速度增量不同；根據(jù)相對(duì)論原理可知粒子不可能一直被加速；根據(jù)動(dòng)能定理結(jié)合圓周運(yùn)動(dòng)公式求解勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度.

根據(jù)Uq=mv22-mv12可知，粒子每加速一次動(dòng)能的增量相同，但是速度的增量不同，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；粒子的速度接近光速時(shí)，質(zhì)量會(huì)發(fā)生明顯的變化，磁場(chǎng)與加速電壓的周期難以控制，粒子不可能一直加速下去，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，C正確；粒子被加速n次后，nUq=mvn2，且 解得，選項(xiàng)D正確；故選CD.