Question

【题目】粒子回旋加速器的工作原理如图所示，置于真空中的D型金属盒的半径为R，两金属盒间的狭缝很小，磁感应强度为B的匀强磁场与金属盒盒面垂直，高频率交流电的频率为f，加速器的电压为U，若中心粒子源处产生的质子质量为m，电荷量为+e，在加速器中被加速。不考虑相对论效应，则下列说法正确的是

A. 质子被加速后的最大速度不能超过2πRf

B. 加速的质子获得的最大动能随加速电场U增大而增大

C. 质子第二次和第一次经过D型盒间狭缝后轨道半径之比为2︰1

D. 不改变磁感应强度B和交流电的频率f，该加速器也可加速粒子

Answer 1

【答案】A

【解析】质子出回旋加速器的速度最大，此时的半径为R，最大速度为，A正确；根据得，则粒子的最大动能，与加速电场的电压无关，B错误；粒子在加速电场中做匀加速运动，在磁场中做匀速圆周运动，根据得，质子第二次和第一次经过D形盒狭缝的速度比为，根据，则半径比为，C错误；带电粒子在磁场中运动的周期与加速电场的周期相等，根据T=2πm/qB知，换用其它粒子，粒子的比荷变化，周期变化，回旋加速器需改变交流电的频率才能加速其它粒子，D错误．