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
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2πR
B．如加速电场的电压增加到原来的4倍，则质子经回旋加速器加速后的最大速度增加到原业的2倍
C．当磁感应强度B改为原来的4倍，要使粒子在通过狭缝时都能得到加速，则交流电频率f应改为原来的4倍
D．不改变B和f，该回旋加速器也能用于加速α粒子
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解题思路：粒子在磁场中运动时，洛伦兹力提供向心力，满足qvB=m
，运动周期T=[2πr/v]=[2πm/qB]（电场中加速时间忽略不计）．对公式进行简单推导后，便可解此题．
| v2 |
| r |
A、由T=[2πr/v] 得v=[2πr/T]=2πfr．当r=R时，v最大，即为v=2πfR，故A正确；
B、由qvB=m
v2
r 得v=[qrB/m]，当r=R时，v最大，v=[qBR/m]，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，与加速电压无关，故B错误；
C、此加速器加速电场周期T=[2πm/Bq]，加速α粒子时T=[4πm/qB]，当磁感应强度B改为原来的4倍，粒子能被加速，则交流电频率f应改为原来的4倍，故C正确；
D、不改变B和f，该回旋加速器不能用于加速α粒子，因粒子的比荷变化了，导致运动的周期变化了．故D错误；
故选AC
点评：
本题考点： 质谱仪和回旋加速器的工作原理．
考点点评： 理解回旋加速器工作原理，熟练运用相关公式，便可解出此题．
1年前
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