回旋加速器原理如图所示,D1和D2是两个中空的半圆形金属盒,置于与盒面垂直的匀强磁场中,它们接在交流电源上,位于D1圆心处的离子源A能不断产生正离子,它们在两盒之间被电场加速,当正离子被加速到最大动能Ek后,再设法将其引出。已知正离子的电荷量为q,质量为m,加速时电极间电压大小恒为U,磁场的磁感应强度为B,D型盒的半径为R,狭缝之间的距离为d。设正离子从离子源出发时的初速度为零。
(1)试计算上述正离子被第一次加速后进入D2中运动的轨道半径;
(2)计算正离子飞出时的最大动能;
(3)设该正离子在电场中的加速次数与回旋半周的次数相同,试证明当R>>d时,正离子在电场中加速的总时间相对于在D形盒中回旋的时间可忽略不计(正离子在电场中运动时,不考虑磁场的影响)。
【考点】回旋加速器.
【答案】见试题解答内容
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:174引用:2难度:0.4
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1.回旋加速器的工作原理如图所示。D1和D2是两个中空的半圆金属盒,处于与盒面垂直的匀强磁场中,它们之间有一定的电势差U。A处的粒子源产生的带电粒子在加速器中被加速。下列说法正确的是( )
发布:2024/12/29 21:30:1组卷:166引用:2难度:0.8 -
2.如图所示,回旋加速器D形盒的半径为R,所加磁场的磁感应强度为B,用来加速质量为m、电荷量为q的质子,质子从下半盒的质子源由静止出发,加速到最大能量E后由A孔射出,则下列说法正确的是( )
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3.回旋加速器的构造如图所示,D1、D2是半圆形金属盒,D形盒的缝隙处接交流电源,D形盒处于匀强磁场中。工作时交流电的周期和粒子做圆周运动的周期(选填“相等”或“不相等”),粒子经电场加速,经磁场回旋,获得的最大动能由和D形盒的决定,与加速电压无关。
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