一、单项选择题
1.(2015·江苏常州高级中学高三月考)回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,使粒子在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2πfR
B.质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小有关
C.高频电源只能使用矩形交变电流,不能使用正弦式交变电流
D.不改变B和f,该回旋加速器也能用于加速α粒子
解析:选A.由T=,T=,可得质子被加速后的最大速度为2πfR,不可能超过2πfR,质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关,选项A正确,B错误.高频电源可以使用正弦式交变电流,选项C错误.要加速α粒子,高频交流电周期必须变为α粒子在其中做圆周运动的周期,即T=,故D错.
2.如图所示,一个质量为m、电荷量为q的带电小球从水平线PQ上方M点自由下落,以PQ为边界下方有方向竖直向下、电场强度为E的匀强电场,同时还有垂直于纸面的匀强磁场,小球从边界上的a点进入复合场后,恰能做匀速圆周运动,并从边界上的b点穿出,重力加速度为g,不计空气阻力,则以下说法正确的是( )