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. 質子被加速后的最大速度不可能超過2πfR

B. 質子被加速后的最大速度與加速電場的電壓大小無關

C. 若要增大質子射出的速度，可以減小狹縫間的距離

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】AB

【解析】

質子在D型盒中運動的周期不變，由T=得v==2πfr．當r=R時，v最大，此v=2πfR，故A正確；由qvB=m得，當r=R時，v最大，，由此可知質子的最大速度只與粒子本身的荷質比，加速器半徑和磁場大小有關，與加速電場的電壓大小無關，與狹縫間的距離無關，故B正確，C錯誤；此加速器加速電場周期，加速α粒子時，兩個周期不同，不能加速α粒子。故D錯誤；故選AB。