回旋加速器的工作原理如图所示,置于高真空中的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.A处粒子源产生的粒-物理

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回旋加速器的工作原理如图所示,置于高真空中的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.A处粒子源产生的粒-物理

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回旋加速器的工作原理如图所示,置于高真空中的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.A处粒子源产生的粒子,质量为m、电荷量为+q,在加速器中被加速,加速电压为U.设粒子初速度为零,加速过程中不考虑相对论效应和重力作用
(1)求粒子能获得的最大动能Ekm
(2)求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间t.360优课网
题型:问答题难度:中档来源:不详

答案

(1)根据qv B=m
v2
R
得,v=class="stub"qBR
m

则最大动能EKm=class="stub"1
2
mv2=
q2B2R2
2m

(2)粒子被电场加速一次动能的增加qU
则粒子被加速的次数n=
EK M
qU
=
qB2R2
2mU

粒子在磁场中运动周期的次数n′=class="stub"n
2
=
qB2R2
4mU

T=class="stub"2πm
qB

则粒子从静止开始到出口处所需的时间t=n′T=
qB2R2
4mU
?class="stub"2πm
qB
=
πBR2
2U

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