Question

回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示。设D形盒半径为R，若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电频率为f，则下列说法正确的是（　　）

A.质子被加速后的最大动能为E_km＝

B.质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关

C.只要R足够大，质子的速度可以被加速到任意值

D.不改变B和f，该回旋加速器也能用于加速α粒子

Answer

AB

【解析】

AB．质子被加速到最大动能时，轨道半径最大，即：

解得最大速度为：

与加速电场无关；

最大动能为：

AB正确，

C.质子的速度不能加速到任意值，因为当速度达到一定程度后，质子的质量会发生变化，则运动周期也就发生变化了，就不能达到恰好加速度的条件了，故C错误；

D．高频交流电的周期与圆周运动的周期相同：

不改变磁感应强度B，α粒子的比荷与质子的比荷不同，所以周期不同，若不改变加速电场的频率，则无法用来加速α粒子，D错误。

故选AB。