问题详情:
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*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πfR
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.只要R足够大,质子的速度可以被加速到任意值
D.不改变B和f,该回旋加速器也能用于加速α粒子
【回答】
B
【解析】
由evB=m可得回旋加速器加速质子的最大速度为v=eBR/m.由回旋加速器高频交流电频率等于质子运动的频率,则有f= eB/2πm,联立解得质子被加速后的最大速度不可能超过2πfR,选项AB正确C错误;由于α粒子在回旋加速器中运动的频率是质子的1/2,不改变B和f,该回旋加速器不能用于加速α粒子,选项D错误.
知识点:质谱仪与回旋加速器
题型:选择题