回旋加速器(英文:Cyclotron)是利用磁场和电场共同使带电粒子作回旋运动,在运动中经高频电场反复加速的装置,是高能物理中的重要仪器。1930年欧内斯特·劳伦斯提出回旋加速器的理论,1932年首次研制成功。某型回旋加速器的主要结构如图所示,置于真空中的两个D形金属盒半径为
R , 两盒间的狭缝宽度为
d , 匀强磁场方向与盒面垂直。两D形盒之间所加的交流电压为
U , 频率为
f;被加速的粒子质量为
m、电荷量为
q , 粒子从D形盒一侧圆心处
A点开始被加速(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: