摘要:25.如图为回旋加速器示意图.其中置于真空中的金属D形盒的半径为R.两盒间距为.在左侧D形盒圆心处放有粒子源S.匀强磁场的磁感应强度为.方向如图所示.质子质量为m.电荷量为q.设质子从粒子源S进人加速电场时的初速不计.加速质子时的电压恒为U.质子在电场中运动时.不考虑磁场的影响.求:
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如图为回旋加速器示意图,其中置于高真空中的金属D形盒的半径为R,两盒间距为d(d<<R),在左侧D形盒圆心处放有粒子源S,匀强磁场的磁感应强度为B,方向如图所示.质子质量为m,电荷量为q.设质子从粒子源S进入加速电场时的初速度不计,加速质子时的电压恒为U,质子在电场中运动时,不考虑磁场的影响.求:
(1)此加速器所需的高频电源频率f;
(2)质子能达到的最大速度;
(3)质子在电场中运动的时间和在D形盒中回旋的时间,并说明质子在电场中加速的时间可忽略不计.
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(1)此加速器所需的高频电源频率f;
(2)质子能达到的最大速度;
(3)质子在电场中运动的时间和在D形盒中回旋的时间,并说明质子在电场中加速的时间可忽略不计.
如图为回旋加速器的示意图.其核心部分是两个D型金属盒,置于磁感应强度大小恒定的匀强磁场中,并与高频交流电源相连.带电粒子在D型盒中心附近由静止释放,忽略带电粒子在电场中的加速时间,不考虑相对论效应.欲使粒子在D型盒内运动的时间增大为原来的2倍,下列措施可行的是( )
(2009?黄冈模拟)如图为回旋加速器示意图,其中置于高真空中的金属D形盒的半径为R,两盒间距为d,在左侧D形盒圆心处放有粒子源S,匀强磁场的磁感应强度为B,方向如图所示.质子质量为m,电荷量为q.设质子从粒子源S进入加速电场时的初速度不计,加速质子时的电压恒为U,质子在电场中运动时,不考虑磁场的影响.求:
(1)质子能达到的最大速度;
(2)通过计算说明当R>>d时,质子在电场中加速的总时间相对于在D形盒中回旋的总时间可忽略不计;
(3)若D形盒内存在的磁场磁感应强度周期递增,质子便可在电场中加速,而绕行半径不变.为使质子绕行半径恒为R0,求:质子第i次进入磁场时磁感应强度Bi及质子从开始运动到第i次进入磁场时所用的总时间t0(i>1,不计质子在电场中加速的时间).
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(1)质子能达到的最大速度;
(2)通过计算说明当R>>d时,质子在电场中加速的总时间相对于在D形盒中回旋的总时间可忽略不计;
(3)若D形盒内存在的磁场磁感应强度周期递增,质子便可在电场中加速,而绕行半径不变.为使质子绕行半径恒为R0,求:质子第i次进入磁场时磁感应强度Bi及质子从开始运动到第i次进入磁场时所用的总时间t0(i>1,不计质子在电场中加速的时间).