Question

回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交變電流源兩極相連接的兩個(gè)D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時(shí)都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場中，如圖所示．設(shè)D形盒半徑為R.若用回旋加速器加速質(zhì)子時(shí)，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，高頻交變電壓頻率為f.則下列說法正確的是( 　)

1. A.
   質(zhì)子被加速后的最大速度不可能超過2πfR
2. B.
   質(zhì)子被加速后的最大速度與加速電場的電壓大小無關(guān)
3. C.
   只要R足夠大，質(zhì)子的速度可以被加速到任意值
4. D.
   不改變B和f，該回旋加速器也能用于加速α粒子

Answer 1

AB
試題分析：當(dāng)質(zhì)子從回旋加速器中飛出時(shí)，Bqv= m,得到v=,所以質(zhì)子被加速后的最大速度與加速電場的電壓大小無關(guān)，B對；∵交變電壓的頻率與質(zhì)子做勻速圓周運(yùn)動的頻率相同∴最大速度v==2πfR;，A正確；因?yàn)橐�求電子的圓周運(yùn)動的頻率與交變電壓的頻率相同，Bqv= 4m f² R，因?yàn)椋聿煌�，所以f變化了，不能用加速電子的加速器加速a粒子，Ｄ錯(cuò)誤
考點(diǎn)：考查對回旋加速器的理解
點(diǎn)評：明確回旋加速器中帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動的向心力由洛倫茲力提供，考查了學(xué)生的公式推導(dǎo)能力，根據(jù)速度公式就可判斷速度由什么因素決定，回旋加速器的周期與交變電流的周期相同，這也是能夠達(dá)到同步加速的條件