Cyklotron zbudowany jest z dwóch połówek metalowego cylindra zwanych duantami, znajdujących się w silnym polu magnetycznym prostopadłym do ich powierzchni. Wewnątrz duantów i w przestrzeni między nimi jest próżnia. Do duantów podłączone jest napięcie zmienne o okresie zgodnym z okresem obiegu cząstki w polu magnetycznym. Między duantami jest pole elektryczne. Ze źródła cząstki wysyłane są prostopadle do linii pola magnetycznego. Indukcja pola magnetycznego wynosi B = 1 T, maksymalny promień toru, po którym porusza się cząstka wewnątrz duantów, Rmax = 1 m, a napięcie przyspieszające U = 10⁵ V.

a) Opisz tor ruchu cząstek w cyklotronie.

b) Wyjaśnij, jaką rolę w cyklotronie odgrywa pole elektryczne.

c) Oblicz okres obiegu cząstek w cyklotronie, jeśli są nimi protony o masach m_p = 1,67 ∙ 10ˉ²⁷ kg.

d) Oblicz czas ruchu protonu w cyklotronie.