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動能為Ekm＝

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.只要R足夠大，質子的速度可以被加速到任意值

D.不改變B和f，該回旋加速器也能用于加速α粒子

Answer 1

【答案】AB

【解析】

AB．質子被加速到最大動能時，軌道半徑最大，即：

解得最大速度為：

與加速電場無關；

最大動能為：

AB正確，

C.質子的速度不能加速到任意值，因為當速度達到一定程度后，質子的質量會發生變化，則運動周期也就發生變化了，就不能達到恰好加速度的條件了，故C錯誤；

D．高頻交流電的周期與圓周運動的周期相同：

不改變磁感應強度B，α粒子的比荷與質子的比荷不同，所以周期不同，若不改變加速電場的頻率，則無法用來加速α粒子，D錯誤。

故選AB。