回旋加速器是加速带电粒子的装置,如图甲所示。两D形盒分别在M端和P端跟高频交流电源(图中未画出)相连,便在两D形盒之间的狭缝中形成加速电场,使粒子每次穿过狭缝时都被加速。两D形盒放置在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于D形盒底面,粒子源置于圆心O处,粒子源射出的带电粒子质量为m、电荷量为q,最大回旋半径为R。不计粒子在两D形盒间加速电场内运动的时间,不计粒子离开粒子源时的初速度,忽略粒子所受重力以及粒子间相互作用。若M、P之间所加电压
随时间t的变化如图乙所示,每个周期内
和
持续时间相同,求: