在近代物理实验中,常用回旋加速器加速得到高速粒子流.回旋加速器的结构如图所示,D
1、D
2是相距很近的两个处于匀强磁场中的半圆形金属盒,D形盒的缝隙处接交流电源,
A处的粒子源产生的带电粒子在两盒之间被电场加速.设带电粒子质量为
m,电量为
q,匀强磁场磁感应强度为
B,D形盒的最大半径为
R,两个D形盒之间的距离为
d,
d远小于
R,D形盒之间所加交变电压大小为
U.不计粒子的初速度及运动过程中质量的变化,求:

(1)所加交变电压的周期
T;
(2)带电粒子离开D形盒时的动能
Ekm;
(3)带电粒子在回旋加速器磁场中运动的时间
t1及在两D形盒间电场中运动的时间
t2,并证明粒子在电场中运动的时间可以忽略不计.