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3516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
图3516
B [由T=得v==2πfr.当r=R时,v最大,可知v=2πfR,故A错误;由qvB=m得v=,当r=R时,v最大,v=,由此可知质子的最大速度只与粒子本身的比荷,加速器半径和磁场大小有关,故B正确;考虑到狭义相对论,任何物体速度不可能超过光速,故C错误;加速器加速电场周期T=,加速α粒子时T==,两个周期不同,不能加速α粒子.故D错误.]
4. (多选)质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具,它的构造原理如图3517所示,离子源S产生的各种不同正离子束(速度可看为零),经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场,到达记录它的照相底片P上,设离子在P上的位置到入口处S1的距离为x,可以判断( )
【导学号:12602201】
A.若离子束是同位素,则x越大,离子质量越大
B.若离子束是同位素,则x越大,离子质量越小
C.只要x相同,则离子质量一定相同
D.只要x相同,则离子的比荷一定相同