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图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图,其核心部分是两个D形金属盒,在加速带电粒子时,两金属盒置于匀强磁场中,并分别与高频电源相连.带电粒子在运动中的动能Ek随时间t的

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图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图,其核心部分是两个D形金属盒,在加速带电粒子时,两金属盒置于匀强磁场中,并分别与高频电源相连.带电粒子在运动中的动能Ek随时间t的变化规律如图乙所示.若忽略带电粒子在电场中的加速时间,则下列判断正确的是(  )

A.从Ek-t图可知,要想粒子获得的最大动能越大,则要求D形盒的面积也越大
B.在Ek-t图中应有t4-t3=t3-t2=t2-t1
C.高频电源的变化周期应该等于tn-tn-1
D.从Ek-t图可知,粒子加速次数越多,粒子的最大动能一定越大
▼优质解答
答案和解析
AD、根据公式r=
mv
qB
,有v=
qBr
m
,故最大动能Ekm=
1
2
mv2=
q2B2r2
2m
,与半径有关;要想粒子获得的最大动能越大,面积也增加,与粒子加速的次数无关,故A正确,D错误;
B、根据周期公式T=
2πm
qB
知,粒子的回旋的周期不变,与粒子的速度无关,所以t4-t3=t3-t2=t2-t1.故B正确.
C、交流电源的周期必须和粒子在磁场中运动的周期一致,故电源的变化周期应该等于2(tn-tn-1),故C错误;
故选:AB.
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