有一回旋加速器.它的交变电压的频率为1.2×107Hz.半圆形磁场的半径为0.53m.加速氘核所需的磁场的磁感应强度为多大?氘核的最大动能是多大?(氘核的质量m＝3.3× 10kg.电荷量 q=1.6×10C) 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

（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．
（1）试计算上述正离子从离子源出发被第一次加速后进入下半盒中运动的轨道半径；
（2）尽管粒子在狭缝中每次加速的时间很短但也不可忽略．试计算上述正离子在某次加速过程当中从离开离子源到被第n次加速结束时所经历的时间；
（3）不考虑相对论效应，试分析要提高某一离子被半径为R的回旋加速器加速后的最大动能可采用的措施．

有一回旋加速器，它的高频电源的频率为1.2×10⁷Hz．D形盒的半径为0.532m，求加速氘核时所需的磁感应强度为多大？氘核所能达到的最大动能为多少？(氘核的质量为3.3×10^－27kg，氘核的电荷量为1.6×10^－19C)

有一回旋加速器，它的交变电压的频率为1.2×10⁷Hz，半圆形磁场的半径为0.53m，加速氘核所需的磁场的磁感应强度为多大？氘核的最大动能是多大？(氘核的质量m＝3.3× 10

kg，电荷量 q=1.6×10

C)

回旋加速器是用于加速带电粒子使之获得高能量的仪器，其核心部分由两个D形金属扁盒．两盒分别与高频交流电源两极相接，以便在盒间的窄缝中形成匀强电场，带电粒子在穿过此区域时得到加速；两D形盒处在匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直盒面．有一回旋加速器，两D形盒的半径为d，如果用它分别加速质子和α粒子（），则

A．质子被加速后获得的最大动能是α粒子的2倍

B．质子被加速后获得的最大动能是α粒子的4倍

C．加速质子时交流电压频率是加速α粒子的2倍

D．加速质子时交流电压频率和加速α粒子的相同

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