Question

一个用于加速质子的回旋加速器，其D形盒半径为R，垂直D形盒底面的匀强磁场的磁感应强度为B，接在D形盒上

一个用于加速质子的回旋加速器，其D形盒半径为R，垂直D形盒底面的匀强磁场的磁感应强度为B，接在D形盒上的高频电源频率为f．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2πfR 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．不需要改变任何量，这个装置也能用于加速α粒子

Answer 1

A、根据v= 2πR T =2πRf，可知：最大半径为R，且电场变化的频率即为粒子在磁场中运动周期，所以最大速度不可能超过2πfR．故A正确， B、根据qvB=m v 2 R 得，粒子的最大速度v= qBR m ，则最大动能E Km = 1 2 mv 2 = q 2 B 2 R 2 2m ．知增大动能，需增大D形盒的半径，或增大磁感应强度，故B正确； C、若R足够大，质子的速度不可以被加速到任意值，因当达到一定速度后，质子的质量发生变化，导致周期变化，故C错误； D、若是α粒子，则粒子的比荷发生变化，所以周期也变化，因此不能用这个装置，故D错误， 故选AB．