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. 質子的回旋頻率等于2f

B. 質子被電場加速的次數與加速電壓無關

C. 質子被加速后的最大速度不可能超過2πfR

D. 不改變B和f，該回旋加速器也能用于加速電子

Answer 1

【答案】C

【解析】

A、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，帶電粒子在勻強磁場中回旋頻率等于，故A錯誤；

B、根據，得，與加速的電壓無關，然而一次加速，則有，因此質子被電場加速的次數與加速電壓有關，故B錯誤；

C、當粒子從D形盒中出來時速度最大，，故C正確；

D、根據，知質子換成電子，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。