题目内容
某一回旋加速器，两半圆形金属盒的半径为R，所处的磁场的感应强度为B，带电粒子的质量为m，电荷量为q，则带电粒子所能获得的最大动能为______．
【答案】分析：根据质谱仪的工作原理可知影响最大动能的因素不是电强的电势差的大小，而是金属盒的半径，由洛仑兹力充当向心力可得出最大速度，则可求得最大动能．
解答：解：当粒子的半径达最大时，必须将带电粒子引出，此时由Bqv=m
可得：
v=
，则最大动能Ek=
mv2=
故答案为：
．
点评：回旋加速器是利用磁场中的圆周运动来反复对电荷加速的，故加速电场的强弱不会影响最后的动能，但金属盒的半径制约了最大动能，达到最大半径后，粒子无法再回到加速电场继续加速．
解答：解：当粒子的半径达最大时，必须将带电粒子引出，此时由Bqv=m
可得：v=
，则最大动能Ek=mv2=故答案为：
．点评：回旋加速器是利用磁场中的圆周运动来反复对电荷加速的，故加速电场的强弱不会影响最后的动能，但金属盒的半径制约了最大动能，达到最大半径后，粒子无法再回到加速电场继续加速．
练习册系列答案
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（2011?海淀区一模）在高能物理研究中，粒子加速器起着重要作用，而早期的加速器只能使带电粒子在高压电场中加速一次，因而粒子所能达到的能量受到高压技术的限制．1930年，Earnest O．Lawrence提出了回旋加速器的理论，他设想用磁场使带电粒子沿圆弧形轨道旋转，多次反复地通过高频加速电场，直至达到高能量．图甲为Earnest O．Lawrence设计的回旋加速器的示意图．它由两个铝制D型金属扁盒组成，两个D形盒正中间开有一条狭缝；两个D型盒处在匀强磁场中并接有高频交变电压．图乙为俯视图，在D型盒上半面中心S处有一正离子源，它发出的正离子，经狭缝电压加速后，进入D型盒中．在磁场力的作用下运动半周，再经狭缝电压加速；为保证粒子每次经过狭缝都被加速，应设法使交变电压的周期与粒子在狭缝及磁场中运动的周期一致．如此周而复始，最后到达D型盒的边缘，获得最大速度后被束流提取装置提取出．已知正离子的电荷量为q，质量为m，加速时电极间电压大小恒为U，磁场的磁感应强度为B，D型盒的半径为R，狭缝之间的距离为d．设正离子从离子源出发时的初速度为零．
