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形金属盒的半径为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，高频交流电的频率为f，加速电场的电压为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，则下列说法正确是（　　）

A.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α粒子

B.质子第二次和第一次经过D形盒间狭缝后轨道半径之比为∶1

C.质子被加速后的最大速度不能超过2πRf

D.加速的粒子获得的最大动能随加速电压U的增大而增大

Answer 1

【答案】BC

【解析】

A．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

知，换用α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α粒子；故A项错误；

B．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

知，质子第二次和第一次经过D形盒狭缝的速度比为∶1，根据

则半径比为∶1.故B项正确；

C．质子出回旋加速器的速度最大，此时的半径为R，则

所以最大速度不超过2πfR，故C项正确；

D．根据

知

则最大动能

与加速的电压无关；故D项错误。

故选BC。