【江苏卷】下图是回旋加速器的工作原理图。从粒子源O放射出的带电粒子,经两D形盒间的电场加速后,垂直磁场方向进入某一D形盒内,在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动,经磁场偏转半个周期后又回到窄缝。此时窄缝间的电场方向恰好改变,带电粒子在窄缝中再一次被加速,以更大的速度进入另一D形盒做匀速圆周运动……,这样,带电粒子不断被加速,直至它在D形盒内沿螺线轨道运动逐渐趋于盒的边缘,当粒子达到预期的速率后,用特殊装置将其引出。如果粒子质量为m, 电荷量为q,D形盒的半径为R,磁感应强度为B,加速电压的大小为求:
(1)高频电源的频率
(2)粒子加速后的最大动能E
(3)粒子在加速器中运动的时间(忽略电场中加速时间)