Question

【题目】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. 粒子从回旋加速器的磁场中获得能量

B. 高频交流电源的周期等于粒子在D形盒中运动周期的2倍

C. D形盒半径R越大，粒子从回旋加速器射出时速度越大

D. 不改变B和f，该回旋加速器也能用于加速α粒子

Answer 1

【答案】C

【解析】

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，当粒子从D形盒中出来时，速度最大，此时运动的半径等于D形盒的半径。

A项：粒子从两D形盒之间的加速电场中获得能量，故A错误；

B项：高频交流电源的周期等于粒子在D形盒中运动的周期，故B错误；

C项：根据，解得：，所以D形盒半径R越大，粒子从回旋加速器射出时速度越大，故C正确；

D项：根据，知质子换成α粒子，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，故D错误。

故选：C。