题目内容
如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图．半径为R的两个中空D形盒，处于垂直于盒面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中．两D形盒左端狭缝处放置一场强恒定的加速电场．带电粒子从P0处以速度ν0沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，接着又从P0处进入A、C板间，如此反复，最后从D形盒右侧的边缘飞出．对于这种改进后的回旋加速器，带电粒子每运动一周被加速分析：带电粒子经加速电场加速后，进入磁场发生偏转，电场被限制在A、C板间，只有经过AC板间时被加速，所以运动一周加速一次，电场的方向不需改变．当带电粒子离开回旋加速器时，速度最大，根据洛伦兹力提供向心力，结合牛顿第二定律，即可求解．
解答：解：由题意可知，带电粒子只有经过AC板间时被加速，即带电粒子每运动一周被加速一次．电场的方向没有改变，则在AC间加速．
当粒子从D形盒中出来半径为R时，速度最大，
根据洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律，则有：R=
得，v=
，
故答案为：1；
．
当粒子从D形盒中出来半径为R时，速度最大，
根据洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律，则有：R=
| mv |
| qB |
| qBR |
| m |
故答案为：1；
| qBR |
| m |
点评：解决本题的关键知道该回旋加速器的原理，知道粒子每转一圈，加速一次，且都在AC间加速，加速的电场不需改变，并掌握牛顿第二定律的应用，注意向心力的来源．
练习册系列答案
天天向上一本好卷系列答案
小学生10分钟应用题系列答案
相关题目
美国物理学家劳伦斯于1932年发明的回旋加速器，应用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点，能使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量，使人类在获得以较高能量带电粒子方面前进了一步，如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强大小恒定，且被限制在A、C板间，带电粒子从P0处静止释放，并沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，盒缝间隙很小，可以忽略不计．对于这种改进后的回旋加速器，下列说法正确的是（ ）
的两个中空D形盒，处于垂直于盒面向里、磁感应强度为
的匀强磁场中。两D形盒左端狭缝处放置一场强恒定的加速电场。带电粒子从
处以速度
沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，接着又从
、
板间，如此反复，最后从D形盒右侧的边缘飞出。对于这种改进后的回旋加速器，带电粒子每运动一周被加速 次。若被加速的带电粒子的电荷量为
，质量为
，则粒子的最大速度的表达式为 。
