如图所示为早期回旋加速器的结构示意图，和是两个中空半径为R的半圆金属盒，它们之间接高频交流...

如图所示为早期回旋加速器的结构示意图，和是两个中空半径为R的半圆金属盒，它们之间接高频交流电其频率为f，匀强磁场的磁感应强度为B，A处的粒子源产生的粒子在两盒之间被电场加速，两个半圆盒处于垂直于盒面的匀强磁场中。粒子进入半圆金属盒内做匀速圆周运动若忽略粒子在电场中的加速时间且不考虑相对论效应，则下列说法正确的是（　　 ）

A.粒子在磁场中回转一周运动的周期越来越大

B.粒子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小有关

C.不改变B和f，该回旋加速器也能用于加速氘核

D.粒子加速次数越多，粒子获得的最大动能一定越大

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如图所示为回旋加速器的结构示意图，匀强磁场的方向垂直于半圆型且中空的金属盒D1和D2，磁感应强度为R，金属盒的半径为R，两盒之间有一狭缝，其间距为d，且，两盒间电压为U.A处的粒子源可释放初速度不计的带电粒子，粒子在两盒之间被加速后进入D1盒中，经半个圆周之后再次到达两盒间的狭缝。通过电源正负极的交替变化，可使带电粒子经两盒间电场多次加速后获得足够高的能量.已知带电粒子的质量为m、电荷量为+q.

(1)不考虑加速过程中的相对论效应和重力的影响.

①求粒子可获得的最大速度vm；

②若粒子第1次进入D1盒在其中的轨道半径为r1，粒子第1次进入D2盒在其中的轨道半径为r2，求r1与r2之比.

(2)根据回旋加速器的工作原理，请通过计算对以下两个问题进行

①在上述不考虑相对论效应和重力影响的情况下，计算粒子在回旋加速器中运动的时间时，为何常常忽略粒子通过两盒间狭缝的时间，而只考虑粒子在磁场中做圆周运动的时间；

②实验发现：通过该回旋加速器，加速的带电粒子能量达到25~30MeV后，就很难再加速了。这是由于速度足够大时，相对论效应开始显现，粒子的质量随着速度的增加而增大。结合这一现象，分析在粒子获得较高能量后，为何加速器不能继续使粒子加速了。

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回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，图为回旋加速器的示意图． 、是两个中空的铝制半圆形金属扁盒，在两个D形盒正中间开有一条狭缝，两个形盒在高频交流电源上．在盒中心处有粒子源，产生的带正电粒子在两盒之间被电场加速后进入盒中．两个形盒处于与盒面垂直的匀强磁场中，带电粒子在磁场力的作用下做匀速圆周运动，经过半个圆周后，再次到达两盒间的狭缝，控制交流电源电压的周期，保证带电粒子经过狭缝时再次被加速．如此，粒子在做圆周运动的过程中一次一次地经过狭缝，一次一次地被回速，速度越来越大，运动半径也越来越大，最后到达形盒的边缘，沿切线方向以最大速度被导出．已知带电粒子的电荷量为，质量为，加速时狭缝间电压大小恒为，磁场的磁感应强度为， 形盒的半径为，狭缝之间的距离为．设从粒子源产生的带电粒子的初速度为零，不计粒子受到的重力，求：

（）带电粒子能被加速的最大动能．

（）带电粒子在盒中第个半圆的半径．

（）若带电粒子束从回旋加速器输出时形成的等效电流为，求从回旋加速器输出的带电粒子的平均功率．

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加速器是使带电粒子获得高能量的装置，下图是回旋加速器的原理图，D1和D2是两个中空的半径为R的半圆金属盒，它们接在电压一定、频率为f的交流电源上，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。则

A. 带电粒子由加速器的中心附近进人加速器

B. 交变电场的频率跟带电粒子的比荷成正比

C. 带电粒子的最大动能由交变电场的加速电压的大小决定

D. 仅增大匀强磁场的磁感应强度B.就可以使得带电粒子获得更大的动能

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粒子回旋加速器的工作原理如图所示，置于真空中的D形金属盒的半径为R，两金属盒间的狭缝很小，磁感应强度为B的匀强磁场与金属盒盒面垂直，高频交流电的频率为f，加速电压为U，若中心粒子源S处产生的质子质量为m、电荷量为＋e，在加速器中被加速，不考虑相对论效应，则下列说法正确的是（　 ）

A. 不改变磁感应强度B和交流电的频率f，该加速器也可加速粒子

B. 加速的粒子获得的最大动能随加速电压U的增大而增大

C. 质子被加速后的最大速度不能超过2Rf

D. 质子第二次和第一次经过D形盒狭缝后轨道半径之比为2：1

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粒子回旋加速器的工作原理如图所示，置于真空中的D形金属盒的半径为R，两金属盒间的狭缝很小，磁感应强度为B的匀强磁场与金属盒盒面垂直，高频交流电的频率为f，加速电压为U，若中心粒子源处产生的质子质量为m、电荷量为＋e，在加速器中被加速．不考虑相对论效应，则下列说法正确的是(　　)

A. 不改变磁感应强度B和交流电的频率f，该加速器也可加速α粒子

B. 加速的粒子获得的最大动能随加速电压U的增大而增大

C. 质子被加速后的最大速度不能超过2πRf

D. 质子第二次和第一次经过D形盒间狭缝后轨道半径之比为 ∶1

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粒子回旋加速器的工作原理如图所示，置于真空中的D形金属盒的半径为R，两金属盒间的狭缝很小，磁感应强度为B的匀强磁场与金属盒盒面垂直，高频交流电的频率为f，加速电压为U，若中心粒子源处产生的质子质量为m、电荷量为＋e，在加速器中被加速．不考虑相对论效应，则下列说法正确的是(　　)

A. 不改变磁感应强度B和交流电的频率f，该加速器也可加速α粒子

B. 加速的粒子获得的最大动能随加速电压U的增大而增大

C. 质子被加速后的最大速度不能超过2πRf

D. 质子第二次和第一次经过D形盒间狭缝后轨道半径之比为 ∶1

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回旋加速器的工作原理如图所示，置于真空中的D型金属盒半径为R，两金属盒间的狭缝很小，磁感应强度为B的匀强磁场与金属盒盒面垂直，高频交流电的频率为f、电压大小恒为U，若中心粒子源放射出的质子质量为m，电量为+e，从静止开始在加速器中被加速．不考虑相对论效应和重力作用，则下列说法正确有

A．若该加速器能实现对质子的加速，则上述物理量必须满足

B．若该加速器能实现对质子的加速，则上述物理量必须满足

C．质子最终由加速器加速获得的最大速度随电压U的增大而增大

D．质子最终由加速器加速获得的最大速度随磁感应强度B的增大而增大

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如图所示为回旋加速器的示意图。两个靠得很近的D形金属盒处在与盒面垂直的匀强磁场中，一质子从加速器的A处开始加速。已知D型盒的半径为R，磁场的磁感应强度为B，高频交变电源的电压为U、频率为f，质子质量为m，电荷量为q。下列说法错误的是

A. 质子的最大速度不超过2πRf

B. 质子的最大动能为

C. 质子的最大动能与电压U无关

D. 只增大磁感应强度B，可增加质子的最大动能

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