已知回旋加速器中D形盒內(nèi)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1.5T，D形盒的半徑為R＝60cm，兩盒間隙d＝1.0cm，兩盒間電壓U＝2.0×104V，今將α粒子從近于間隙中心某點(diǎn)向D形盒內(nèi)以近似于零的初速度，垂直于半徑的方向射入，求粒子在加速器內(nèi)運(yùn)行的時間．

答案：
解析：

解析：回旋加速器最基本的原理是電場加速，磁場偏轉(zhuǎn)．被加速粒子做圓周運(yùn)動的周期與速度無關(guān)，是恒定的，每一周期被加速兩次，只要得到粒子最后的能量和加速每次后的增加的能量，即可知加速次數(shù)，進(jìn)一步可知經(jīng)歷幾個周期，就可求得總時間．

粒子在D形盒中運(yùn)動的最大半徑為R，則

R＝①

則其最大動能為

Ekm＝②

粒子被加速的次數(shù)為

n＝＝③

則帶電粒子在加速器內(nèi)運(yùn)動的總時間為

t＝·T＝·＝＝s＝4.3×10－5s


提示：

點(diǎn)評：注意體會這種由最大運(yùn)動半徑求最大動量，由最大動能和每次加速所獲得的動能求加速次數(shù)，再求總時間的分析思路．


練習(xí)冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

回旋加速器的D形盒半徑為R=0.60m，兩盒間距為d=0.01cm，用它來加速質(zhì)子時可使每個質(zhì)子獲得的最大能量為4.0MeV，加速電壓為u=2.0×104 V，求：
（1）該加速器中偏轉(zhuǎn)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B．
（2）質(zhì)子在D形盒中運(yùn)動的時間．
（3）在整個加速過程中，質(zhì)子在電場中運(yùn)動的總時間．（已知質(zhì)子的質(zhì)量為m=1.67×10-27 kg，質(zhì)子的帶電量e=1.60×10-19 C）

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科目：高中物理 來源： 題型：038

已知回旋加速器中D形盒內(nèi)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1.5T，D形盒的半徑為R＝60cm，兩盒間隙d＝1.0cm，兩盒間電壓U＝2.0×104V，今將α粒子從近于間隙中心某點(diǎn)向D形盒內(nèi)以近似于零的初速度，垂直于半徑的方向射入，求粒子在加速器內(nèi)運(yùn)行的時間．

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科目：高中物理 來源：學(xué)習(xí)周報　物理　人教課標(biāo)高二版(選修3－1)　2009－2010學(xué)年　第14期　總第170期 人教課標(biāo)版(選修3－1) 題型：038

已知回旋加速器中D形盒內(nèi)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1.5 T，D形盒的半徑為R＝60 cm，兩盒間電壓U＝2×104 V，今將α(He)粒子從近于間隙中心某處向D形盒內(nèi)以近似等于零的初速度，垂直于半徑的方向射入，求粒子在加速器內(nèi)運(yùn)行的時間的最大可能值．

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科目：高中物理 來源： 題型：

已知回旋加速器中D形盒內(nèi)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.5T，D形盒半徑R=60cm，兩盒間隙d=1.0cm，兩盒間電壓U=2.0×104V.今令α粒子從近于間隙中心某點(diǎn)向D形盒內(nèi)以近似于零的被速度，垂直于半徑方向射入，求粒子在回旋加速器內(nèi)運(yùn)行的時間.

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