Question

如图回旋加速器的D形盒半径为R，用来加速质量为m，带电量为q的质子，使质子由静止加速到具有能量为E后，由A孔射出，求：

(1)加速器中匀强磁场B的方向和大小．

(2)设两D形盒间的距离为d，其间电压为U，则加速到上述能量所需回旋周数是多少？

(3)加速到上述能量所需时间(不计通过缝隙的时间)．

Answer 1

答案：
解析：

(1)由圆周运动规律知：qvB＝mv2/R，　　　① 　　又质子具有的能量E＝　　　② 　　联立①、②得B＝　　　　③ 　　据左手定则知，B的方向垂直于纸画向呈; 　　(2)质子每加速一次，能量增加为qU，每周加速两次， 　　所以　　　④; 　　(3)因为质子运动线速度　　　　⑤ 　　联立①、⑤得周期T＝　　　　⑥ 　　可见周期与半径r及速度v都无关故加速总时间t＝nT．　　　　⑦ 　　联立④、⑤、⑥、⑦解得t＝