回旋加速器是用来加速带电粒子的装置,如图所示

它的核心部分是两个
D形金属盒,两盒相距很近

缝隙的宽度远小于盒半径

,分别和高频交流电源相连接,使带电粒子每通过缝隙时恰好在最大电压下被加速

两盒放在匀强磁场中,磁场方向垂直于盒面,带电粒子在磁场中做圆周运动,粒子通过两盒的缝隙时反复被加速,直到最大圆周半径时通过特殊装置被引出

若
D形盒半径为
R,所加磁场的磁感应强度为

设两
D形盒之间所加的交流电压的最大值为
U,被加速的粒子为

粒子,其质量为
m、电量为

粒子从
D形盒中央开始被加速

初动能可以忽略

,经若干次加速后,

粒子从
D形盒边缘被引出

求:


粒子被加速后获得的最大动能

;

粒子在第
n次加速后进入一个
D形盒中的回旋半径与紧接着第

次加速后进入另一个
D形盒后的回旋半径之比;

粒子在回旋加速器中运动的时间;

若使用此回旋加速器加速氘核,要想使氘核获得与

粒子相同的动能,请你通过分析,提出一个简单可行的办法.