Question

如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，用该加速器给质量为m、电荷量为q的质子加速，狭缝间交变电场的电压为U、周期为T，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，忽略质子通过盒缝的时间。下列说法正确的有（　　）

A.交变电场的周期为T＝

B.增加电压U可以增加质子离开出口的动能

C.题知条件不变，该加速器可以直接用来加速氘核

D.增加电压U可以缩短质子在回旋加速器中的运动时间

Answer

AD

【解析】

A．根据带电粒子在磁场中运动的周期与加速电场的周期相等，交变电场的周期为，故A正确。

B．根据

R是D形金属盒的半径，知质子获得的最大速度

则最大动能

与加速的电压无关，故B错误；

C．由上分析可知，加速电场的周期与加速粒子的比荷有关，氘核与质子的比荷不同，因此加速器不可以直接用来加速氘核，故C错误；
D．根据质子圆周运动的周期公式，T与质子的速度大小无关，所以若只增加加速电压U，不会改变质子在回旋加速器中运行的周期，但加速次数减小，则运行时间也会变小，故D正确。
故选AD。