Question

如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，所加磁场的磁感应强度为B，用来加速质量为m、电荷量为q的质子（），质子从下半盒的质子源由静止出发，加速到最大能量E后，由A孔射出．则下列说法正确的是(　   )

A. 回旋加速器加速完质子在不改变所加交变电压和磁场情况下，可以直接对（）粒子进行加速

B. 只增大交变电压U，则质子在加速器中获得的最大能量将变大

C. 回旋加速器所加交变电压的频率为

D. 加速器可以对质子进行无限加速

Answer

C

【解析】试题分析：回旋加速器运用电场加速磁场偏转来加速粒子，根据洛伦兹力提供向心力可以求出粒子的最大速度，从而求出最大动能，分析最大动能与交变电压的关系．在加速粒子的过程中，电场的变化周期与粒子在磁场中运动的周期相等，从而分析交变电压的频率．

当质子变为α粒子，在磁场的运动周期发生变化，即在磁场的周期与在电场的周期不相等，不满足回旋加速器的工作原理，故不能加速α粒子，A错误；质子出回旋加速器的速度最大，此时的半径为R，由洛伦兹力提供向心力得，所以当轨道半径最大时，最大速度为，所以不能无限制的加速质子，获得的能量与交变电压无关，故BD错误；因为粒子运动周期为，故交变电压的频率为；又因为，所以交变电压的频率也为，C正确．