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

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（氢核）时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电的频率为f．质子质量为m，电荷量为e．则下列说法正确的是（　　）A．高频交流电频率应为f=eBπmB．质子被加速后的最大动能Ek不可能超过(eBR)22mC．质子被加速后的最大动能与狭缝间的加速电压、加速次数有关D．不改变B和f，该回旋加速器也能用于加速α粒子（即氦核）

Answer 1

A、由回旋加速器高频交流电频率等于质子运动的频率，则有f=

eB

2πm

，故A错误；
B、由evB=m

v2

R

可得回旋加速器加速质子的最大速度为v=

eBR

m

，则最大动能E_k不可能超过

(eBR)2

2m

，故B正确．
C、联立解得质子被加速后的最大速度不可能超过2πfR，可见，最大速度与加速电场的电压无关，故C错误；
D、由T=

2πm

Bq

知，α粒子在回旋加速器中运动的频率是质子的

1

2

，不改变B和f，该回旋加速器不能用于加速α粒子，故D错误．
故选：B．