迴旋加速器是用來加速帶電粒子使它們獲得很大動能的儀器,其核心部分是兩個D形金屬扁盒,兩盒分別和一高頻交流電源兩...
問題詳情:
迴旋加速器是用來加速帶電粒子使它們獲得很大動能的儀器,其核心部分是兩個D形金屬扁盒,兩盒分別和一高頻交流電源兩極相接,以便在盒內的狹縫中形成勻強電場,使粒子每次穿過狹縫時都得到加速(加速時電壓爲U),兩盒放在磁感應強度爲B的勻強磁場中,磁場方向垂直於盒底面,粒子源置於盒的圓心附近,若粒子源*出的粒子電荷量爲q、質量爲m,粒子最大回旋半徑爲R,求:(設粒子加速時質量不變,且不考慮粒子從粒子源出來時具有的能量)
(1)能加速帶電粒子是電場還是磁場,帶電粒子在D形盒內做何種運動;
(2)帶電粒子離開加速器時的最大速度及最大動能;
(3)帶電粒子在D形盒內運動的總時間?
【回答】
解:(1)能加速帶電粒子的是電場; ……(2分)
帶電粒子在盒內做勻速圓周運動. ……(2分)
(2)由牛頓第二定律知
則 ……(2分)
最大動能Ek=mv= ……(2分)
(3)帶電粒子在磁場中運動的週期 ……(2分)
帶電粒子在D形盒中運動的圈數 ……(2分)
則運動的總時間
代入得 ……(2分)
知識點:未分類
題型:計算題