Question

一回旋加速器，可把α粒子（）加速到最大速率v，其加速電場的變化頻率為f．在保持磁感應強度不變的前提下，若用這一回旋加速器對質子（）進行加速，則加速電場的變化頻率及能加速到的最大速率分別為（ ）
A．f，v
B．，
C．2f，2v
D．f，2v

Answer 1

【答案】分析：在回旋加速器中，加速電場的變化周期與粒子在磁場中運動的周期相等，通過洛倫茲力提供向心力得出最大速率與D形盒半徑的關系，從而進行判斷．
解答：解：帶電粒子在磁場中的運動周期T=，則f=，因為加速電場的變化周期與粒子在磁場中運動的周期相等，對質子而言，在磁場中運動的周期變?yōu)樵瓉淼?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzwl/web/STSource/20131029195620041195195/SYS201310291956200411951008_DA/2.png">，則加速電場的變化頻率變?yōu)樵瓉淼?倍，即為2f．
根據(jù)qvB=，R為D形盒的半徑，最大速率為v=，比荷變?yōu)樵瓉淼?倍，則最大速率變?yōu)樵瓉淼?倍，即2v．故C正確，A、B、D錯誤．
故選C．
點評：解決本題的關鍵知道回旋加速器中，加速電場的變化周期與粒子在磁場中運動的周期相等．