1 . 如图所示，回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置，其核心部分是两个D型金属盒，置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连，则下列说法正确的是（　　）

A．粒子做圆周运动的周期随半径增大而增长

B．粒子从磁场中获得能量

C．带电粒子加速所获得的最大动能与加速电压的大小有关

D．带电粒子加速所获得的最大动能与金属盒的半径有关

2 . 劳伦斯和利文斯设计出回旋加速器，工作原理示意图如图所示。置于真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可忽略。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，高频交流电频率为f，加速电压为U。若A处粒子源产生质子的质量为m、电荷量为＋q，在加速器中被加速，且加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响。则下列说法正确的是（　　）

A．质子被加速后的最大速度与D形盒半径R有关

B．质子离开回旋加速器时的最大动能与交流电频率f成正比

C．质子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为：1

D．不改变磁感应强度B和交流电频率f，经该回旋加速器加速的各种粒子的最大动能不变

3 . 2019年国产首套超导质子回旋加速器进入集成测试阶段，通过该设备可以将质子的能量加速到230MeV，质子被引出后射入人体，当到达病灶的瞬间，释放大量能量，实现对癌细胞的精准清除，不损伤人体正常细胞，是癌症患者的福音。回旋加速器的原理如图，D₁和D₂是两个中空的半径为R的半圆金属盒，接在电压为U、周期为T的交流电源上，位于D₂圆心处的质子源A能不断产生质子(初速度可以忽略，重力不计)，质子在两盒之间被电场加速，D₁、D₂置于与盒面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中。已知质子的电量为q、质量为m，忽略质子在电场中运动的时间，不考虑加速过程中的相对论效应，下列说法正确的是（   ）

A．交流电源的周期

B．质子第一次进入D1盒与第一次进入D2盒的半径之比为1:2

C．质子在电场中加速的次数为

D．若只增大交变电压U，则质子的最大动能Ek会变大

4 . 1932年美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器，巧妙地利用带电粒子在磁场中的运动特点，解决了粒子的加速问题．现在回旋加速器被广泛应用于科学研究和医学设备中．某型号的回旋加速器的工作原理如图所示．回旋加速器的核心部分为D形盒，D形盒装在真空容器中，整个装置放在电磁铁两极之间的磁场中，磁场可以认为是匀强磁场，且与D形盒盒面垂直．两盒间狭缝间距很小，质子从粒子源A处（D形盒圆心）以零初速度进入加速电场．已知磁场的磁感应强度为B，D形盒半径为R，质子质量为m、电荷量为+q，加速器接一定频率高频交流电源，其电压为U。若不考虑相对论效应、粒子所受重力和带电粒子穿过狭缝的时间．求：
(1)交流电源的频率是多少。
(2)质子被加速后获得的最大动能。
(3)试推理说明：为何增大电压U能减少质子在D型盒内运动的总时间t ?