题目内容
【题目】回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示。设D形盒半径为R。若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电频率为f。则下列说法正确的是（ ）
A.质子的回旋频率等于2f
B.质子被电场加速的最大动能与加速电压有关
C.质子被加速后的最大速度不可能超过2πfR
D.不改变B和f，该回旋加速器也能用于加速α粒子
【答案】C
【解析】
A．回旋加速器粒子在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等，带电粒子在匀强磁场中回旋频率等于f，故A错误；
B．粒子最后是从匀强磁场飞出D形盒，由
得
即最大速度与加速的电压无关，故最大动能与加速电压无关，故B错误；
C．当粒子从D形盒中出来时速度最大，最大速度为
故C正确；
D．根据
，知质子换成α粒子，粒子在磁场中运动的周期发生变化，回旋加速器粒子在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等，需要改变磁感应强度或交流电的频率，才能用于加速α粒子，故D错误。
故选C。
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