如图所示为回旋加速器的示意图，置于高真空中的两个D形金属盒半径为R，狭缝之间的距离为d。置于与盒面垂直的磁感应强度为B匀强磁场中，两盒间接交流电源的电压为U。在中央A处有一个粒子源，能够不断释放出质量为m,电荷量为+q的质子，不计质子的初速度．质子经电场加速后从D1的边缘沿切线飞出，不计质子的重力，忽略狭义相对论效应。求：
（1）质子第一次进入磁场中的速度v1；
（2）质子经过回旋加速器加速后获得的最大动能Ek；
（3）不计粒子穿过狭缝的时间，要使质子每次经过电场都被加速，则交流电源的周期为多大；
（4）若质子在电场中的加速次数与回旋半周的次数相同，试证明当R≫d时，质子在电场中加速的总时间相对于在D形盒中回旋的时间可忽略不计（质子在电场中运动时，不考虑磁场的影响）；
（5）有同学想利用该回旋加速器直接对质量为m、电量为+2q的粒子加速。能行吗？行，说明理由；不行，提出改进方案。
【考点】回旋加速器．
【答案】（1）质子第一次进入磁场中的速度为；
（2）质子经过回旋加速器加速后获得的最大动能为；
（3）不计粒子穿过狭缝的时间，要使质子每次经过电场都被加速，则交流电源的周期为；
（4）见解析；
（5）不行，交变电源的周期应该为。
2
q
U
m
（2）质子经过回旋加速器加速后获得的最大动能为
R
2
q
2
B
2
2
m
（3）不计粒子穿过狭缝的时间，要使质子每次经过电场都被加速，则交流电源的周期为
2
πm
q
B
（4）见解析；
（5）不行，交变电源的周期应该为
πm
q
B
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：87引用：1难度：0.4
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1．回旋加速器的工作原理如图所示。D1和D2是两个中空的半圆金属盒，处于与盒面垂直的匀强磁场中，它们之间有一定的电势差U。A处的粒子源产生的带电粒子在加速器中被加速。下列说法正确的是（ ）发布：2024/12/29 21:30:1组卷：165引用：2难度：0.8 -
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