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如图所示为一种获得高能粒子的装置--环形加速器,环形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场.质量为m、电荷量为+q的粒子在环中做半径为R的圆周运动.A、B为两块中心开有小孔的极板,原
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问题描述:

如图所示为一种获得高能粒子的装置--环形加速器,环形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场.质量为m、电荷量为+q的粒子在环中做半径为R的圆周运动.A、B为两块中心开有小孔的极板,原来电势都为零,每当粒子飞经A板时,A板电势升高为+U,B板电势仍保持为零,粒子在两极板间的电场中加速.每当粒子离开电场区域时,A板电势又降为零,粒子在电场一次次加速下动能不断增大,而在环形区域内绕行半径不变(设极板间距远小于R).下列关于环形加速器的说法中正确的是()

A.环形区域内的磁感应强度大小Bn与加速次数n之间的关系为BnBn+1=nn+1

B.环形区域内的磁感应强度大小Bn与加速次数n之间的关系为BnBn+1=

nn+1

C.A、B板之间的电压可以始终保持不变

D.粒子每次绕行一圈所需的时间tn与加速次数n之间的关系为tntn+1=

nn+1

施欣回答:
  A、粒子绕行n圈获得的动能等于电场力对粒子做的功,设粒子绕行n圈获得的速度为vn,根据动能定理,则有:nqU=12mv2n解得:vn=2nqUm粒子在环形区域磁场中,受洛伦兹力作用做半径为R的匀速圆周运动,根据牛顿第二定律和...
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