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．質子在勻強磁場每運動一周被加速一次

B．質子被加速后的最大速度與加速電場的電壓大小有關

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α粒子

Answer 1

【答案】C

【解析】

試題分析：質子在勻強磁場每運動一周被加速二次，A錯誤；質子被加速后的最大速度與加速電場的電壓大小無關，而與D形金屬盒的半徑有關，半徑越大，加速的最大速度就越大，B錯誤；由于R=，加速的頻率f=，將二者聯立起來得，最大速度為v=2πfR，C正確；不改變B和f，當加速α粒子時，由于它與質子的荷質比不同，故周期不同，所以該回旋加速器不能用于加速α粒子，D錯誤。