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. 粒子從回旋加速器的磁場中獲得能量

B. 高頻交流電源的周期等于粒子在D形盒中運動周期的2倍

C. D形盒半徑R越大，粒子從回旋加速器射出時速度越大

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】C

【解析】

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，當粒子從D形盒中出來時，速度最大，此時運動的半徑等于D形盒的半徑。

A項：粒子從兩D形盒之間的加速電場中獲得能量，故A錯誤；

B項：高頻交流電源的周期等于粒子在D形盒中運動的周期，故B錯誤；

C項：根據，解得：，所以D形盒半徑R越大，粒子從回旋加速器射出時速度越大，故C正確；

D項：根據，知質子換成α粒子，比荷發生變化，則在磁場中運動的周期發生變化，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，故D錯誤。

故選：C。