Question

16．用同一回旋加速器分别对质子和氦核加速，若磁场相同，则加在D形盒间的交变电压的频率之比为2：1．

Answer 1

分析 在回旋加速器中的周期T=$\frac{2πm}{qB}$，根据周期的公式判断两粒子的周期关系，粒子在磁场中运动的周期和交流电的周期相同，由此即可求出频率关系．

解答 解：带电粒子在磁场中运动的周期T=$\frac{2πm}{qB}$，质子在质量数是1，核电荷数是1，氦核的质量数是4，核电荷数是2，所以两粒子的比荷周期之比：
$\frac{{T}_{P}}{{T}_{α}}$=$\frac{\frac{m}{e}}{\frac{4m}{2e}}=\frac{1}{2}$
粒子在磁场中运动的周期和交流电的周期相同，结合：$f=\frac{1}{T}$
所以加在D形盒间的交变电压的频率之比：$\frac{{f}_{p}}{{f}_{α}}=\frac{{T}_{α}}{{T}_{p}}=\frac{2}{1}$
故答案为：2：1；

点评 解决本题的关键知道回旋加速器是利用电场加速，磁场偏转来加速粒子．以及知道粒子在磁场中运动的周期和交流电的周期相同．