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．质子被加速后的最大速度不可能超过2πRfB．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、加速次数无关D．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、当粒子从D形盒中出来时速度最大，v_m=

2πR

T

＝2πRf．故A正确．
    B、根据qv_mB=m

v 2 m

R

，得最大动能E_k=

1

2

mv_m²=

B2R2e2

2m

．故B正确．
    C、质子被加速后的最大动能，与狭缝间加速的电压无关、加速次数无关，故C正确．
    D、根据T=

2πm

qB

，知质子换成α粒子，比荷发生变化，则在磁场中运动的周期发生变化，回旋加速器粒子在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等，故需要改变磁感应强度或交流电的周期．故D正确．
故选：ABCD．