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已知回旋加速器中D形盒内匀强磁场的磁感应强度B=1.5T,D形盒的半径为R=60cm,两盒间隙d=1.0cm,两盒间电压U=2.0×104V,今将α粒子从近于间隙中心某点向D形盒内以近似于零的初速度,垂直于半径的方向射入,求粒子在加速器内运行的时间.

答案:
解析:

解析:回旋加速器最基本的原理是电场加速,磁场偏转.被加速粒子做圆周运动的周期与速度无关,是恒定的,每一周期被加速两次,只要得到粒子最后的能量和加速每次后的增加的能量,即可知加速次数,进一步可知经历几个周期,就可求得总时间.

粒子在D形盒中运动的最大半径为R,则

R

则其最大动能为

Ekm

粒子被加速的次数为

n

则带电粒子在加速器内运动的总时间为

t·T·s=4.3×105s


提示:

点评:注意体会这种由最大运动半径求最大动量,由最大动能和每次加速所获得的动能求加速次数,再求总时间的分析思路.


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

回旋加速器的D形盒半径为R=0.60m,两盒间距为d=0.01cm,用它来加速质子时可使每个质子获得的最大能量为4.0MeV,加速电压为u=2.0×104 V,求:
(1)该加速器中偏转磁场的磁感应强度B.
(2)质子在D形盒中运动的时间.
(3)在整个加速过程中,质子在电场中运动的总时间.(已知质子的质量为m=1.67×10-27 kg,质子的带电量e=1.60×10-19 C)

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科目:高中物理 来源: 题型:038

已知回旋加速器中D形盒内匀强磁场的磁感应强度B=1.5T,D形盒的半径为R=60cm,两盒间隙d=1.0cm,两盒间电压U=2.0×104V,今将α粒子从近于间隙中心某点向D形盒内以近似于零的初速度,垂直于半径的方向射入,求粒子在加速器内运行的时间.

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已知回旋加速器中D形盒内匀强磁场的磁感应强度B=1.5 T,D形盒的半径为R=60 cm,两盒间电压U=2×104 V,今将α(He)粒子从近于间隙中心某处向D形盒内以近似等于零的初速度,垂直于半径的方向射入,求粒子在加速器内运行的时间的最大可能值.

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科目:高中物理 来源: 题型:

已知回旋加速器中D形盒内匀强磁场的磁感应强度B=1.5T,D形盒半径R=60cm,两盒间隙d=1.0cm,两盒间电压U=2.0×104V.今令α粒子从近于间隙中心某点向D形盒内以近似于零的被速度,垂直于半径方向射入,求粒子在回旋加速器内运行的时间.

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