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. 不改变B和f，该回旋加速器不能用于加速电子

D. 质子在回旋加速器中的运动周期为

Answer

ABC

【解析】A、由得，当时，v最大，此，故A正确；
B、由得，当时，v最大，，由此可知质子的最大速度只与粒子本身的荷质比，加速器半径，和磁场大小有关，与电压无关，故B正确；

C、根据，知质子换成电子，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才能用于加速电子，故C正确；

D、回旋加速器中粒子在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等，则带电粒子在匀强磁场中回旋频率等于，故D错误。