Question

【题目】回旋加速器在现代医药中有广泛的应用，应用质子回旋加速器可以生产各种放射性同位素。下图是一种质子回旋加速器的示意图，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于D形盒的底面，高频正弦交流电的电源分别与两D形盒连接，质子的质量为m，电量为e，则下列说法正确的是（　　）

A. 质子在磁场中转动的半径越大，做圆周运动的周期越大

B. 正弦交流电压的最大值越大，质子被加速后获得的动能越大

C. 正弦交流电的周期应为

D. 正弦交流电压的最大值越大，质子在D形盒中运动的时间越短

Answer 1

【答案】D

【解析】

根据半径公式R=，质子在磁场中转动的半径越大，即速率越大，与圆周运动的周期无关，故A错误。根据evmB=m，得vm=，则Ekm=，与加速的电压无关，故B错误。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，即为T=，故C错误。如果只增大交变电压U，则质子在加速器中加速次数缩短，因此质子的运行时间将变短，故D正确。故选D。