回旋加速器的工作原理如图所示,置于真空中的两个
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以忽略不计.磁感应强度为
B的匀强磁场与盒面垂直. 设两
D形盒之间所加的交流电压为
U,被加速的粒子质量为
m、电荷量为
q,粒子从
D形盒一侧开始被加速(初动能可以忽略),经若干次加速后粒子从
D形盒边缘射出.求:

(1)粒子从静止开始第1次经过两
D形盒间狭缝加速后的速度大小;
(2)粒子第一次进入
D形盒磁场中做圆周运动的轨道半径;
(3)粒子至少经过多少次加速才能从回旋加速器
D形盒射出.