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，使帶電粒子在通過狹縫時都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直盒面的勻強磁場中，如圖所示，已知D形盒半徑為R，勻強磁場的磁感應強度為B，高頻交變電壓的頻率為f。當用此加速器加速質子（）時，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. 加速電壓越大，質子最后獲得的速度越大

C. 交變電壓的頻率與質子做勻速圓周運動的頻率相等

D. B和f都不改變，該回旋加速器也可用于加速α粒子（）

Answer 1

【答案】AC

【解析】

A.當質子在磁場中的軌跡半徑r＝R時，速度
v最大，最大速度v＝2πfR．故A正確；

B.由：

qvB＝m

得最大速度 ：

v＝，

由此可知，質子的最大速度只與質子本身的比
荷、D形盒半徑和磁場的磁感應強度大小有關
，與加速電壓無關，故B錯誤；

C.要使此加速器正常工作，必須使交變電壓的
頻率與質子做勻速圓周運動的頻率相等。故C
正確；

D.由于α粒子與質子的比荷不等，在磁場中勻
速圓周運動的頻率不等，所以根據(jù)

分析知，B和f都不改變，該回旋加速器不能用
于加速α粒子（He）。故D錯誤。