Question

【題目】回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電源兩極相連接的兩個D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中，如圖所示．設D形盒半徑為R，若用回旋加速器加速質子時，勻強磁場的磁感應強度為B，高頻交流電頻率為f．則下列說法正確的是

A. 質子被加速后的最大速度不可能超過2πfR

B. 質子被加速后的最大速度與加速電場的電壓大小無關

C. 不改變B和f，該回旋加速器不能用于加速電子

D. 質子在回旋加速器中的運動周期為

Answer 1

【答案】ABC

【解析】A、由得，當時，v最大，此，故A正確；
B、由得，當時，v最大，，由此可知質子的最大速度只與粒子本身的荷質比，加速器半徑，和磁場大小有關，與電壓無關，故B正確；

C、根據(jù)，知質子換成電子，比荷發(fā)生變化，則在磁場中運動的周期發(fā)生變化，回旋加速器粒子在磁場中運動的周期和高頻交流電的周期相等，故需要改變磁感應強度或交流電的周期才能用于加速電子，故C正確；

D、回旋加速器中粒子在磁場中運動的周期和高頻交流電的周期相等，則帶電粒子在勻強磁場中回旋頻率等于，故D錯誤。