题目内容

回旋加速器D形盒中央为质子流,D形盒的交变电压为U2×104V,静止质子经电场加速后,进入D形盒,其最大轨道半径R1m,磁场的磁感应强度B0.5T,问:

(1)质子最初进入D形盒的动能多大?

(2)质子经回旋加速器最后得到的动能多大?

(3)交变电源的频率是多少?

 

答案:
解析:

解析:(1)粒子在电场中加速,根据动能定理得:

eU=Ek-0  Ek=eU=2×104eV.

(2)粒子在回旋加速器的磁场中,绕行的最大半径为R,

则有:

qvB=

解得:

所以质子经回旋加速器最后获得的动能为

=

=

(3)忽略粒子在缝隙处运动的时间,交变电源的频率应等于粒子的回旋频率,则有

答案:(1)(2)

说明:回旋加速器是带电粒子在电场、磁场中运动的一种具体应用:电场起加速作用,磁场起偏转作用,使得带电粒子在有限的空间范围内可以获得很大的速度,从而获得相应的动能.与圆周运动相比,加速运动的加速时间极短,可以忽略.

 


提示:


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