問題詳情：
某迴旋加速器的兩個半圓金屬盒處於與盒面垂直的勻強磁場中，兩金屬盒間存在交變電場，用其加速質子。已知金屬盒的半徑為R，磁場的磁感應強度為B，金屬盒間縫隙的加速電壓為U，質子的質量為m，電荷量為q。求
（1）交變電場的頻率f；
（2）質子加速完畢出*時的動能Ek；
（3）質子在迴旋加速器中運動的圈數n。
【回答】
(1)
(2)
(3)
【詳解】
質子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力
聯立可得
(2) 洛倫茲力提供向心力，當半徑最大時，對應的速度最大，動能最大，最大半徑為R
聯立可得
質子在磁場中每轉一圈加速兩次，獲得能量為2Uq，設質子在迴旋加速器中運動的圈數n，則有
將
代入可得
知識點：質譜儀與迴旋加速器
題型：解答題
