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如图所示是回旋加速器的原理示意图,其核心部分是两个D型金属盒,两D型盒置于匀强磁场中并分别与高频电源相连.在用回旋加速器加速某粒子时,若仅减小其加速电场的电压,以下说法

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如图所示是回旋加速器的原理示意图,其核心部分是两个D型金属盒,两D型盒置于匀强磁场中并分别与高频电源相连.在用回旋加速器加速某粒子时,若仅减小其加速电场的电压,以下说法正确的是(  )

A.粒子所能获得的最大动能将增大
B.粒子在磁场中运动的周期将增大
C.粒子在D型盒中运动的总时间将变短
D.粒子在D型盒中运动的总时间将变长
▼优质解答
答案和解析
据回旋加速器的工作原理知:电场加速,磁场偏转且二者的周期相等.当在磁场偏转时,洛伦兹力提供向心力,即qvB=
mv2
r
,推导出r=
mv
qB 
,T=
2πm
qB

AB、据此可知,粒子获得的最大速率由D形盒的半径决定,与加速电压无关;其周期与加速电压无关,只取决与粒子的荷质比和磁场;故AB错误;
CD、粒子获得的最大速率由D形盒的半径决定,当电压减小时,要达到最大速率,粒子在加速器的加速次数变多,即在D形盒运动的时间变长,故C错误;D正确.
故选:D.
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