1932年,劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器.回旋加速器的工作原理如图所示,置于真空中的两个D形金属盒半径为R...
问题详情:
1932年,劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器.回旋加速器的工作原理如图所示,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的匀强磁场方向与盒面垂直.两D形盒之间所加的交流电压为U,粒子质量m、电荷量为q的粒子从D形盒一侧圆心处开始被加速(初动能可以忽略),经若干次加速后粒子从D形盒边缘*出.求:
(1)交流电压的频率;
(2)粒子从D形盒边缘*出时的动能;
(3)粒子被加速的次数.
【回答】
(1)交流电压的频率为;(2)粒子从D形盒边缘*出时的动能是;(3)粒子被加速的次数为.
【详解】
(1)加速电压的周期等于粒子在磁场中运动的周期,即T=,
那么交流电压的频率:f=;
(2)根据qvB=m,解得v=,带电粒子*出时的动能:EK=mv2=;
(3)经加速电场加速:qnU=,
解得:n=
知识点:质谱仪与回旋加速器
题型:解答题