- 回旋加速器
- 共127题
20世纪40年代，我国物理学家朱洪元先生提出，电子在加速器中会发出“同步辐射光”，光的频率是电子的回转频率的n倍，现在“同步辐射光”已被应用于大规模集成电路的光刻工艺中，设同步辐射光的频率为f，电子质量为m，电荷量为e，则加速器磁场的磁感应强度B的大小为____________；若电子的回转半径为R，则它的速率为____________。
正确答案
1932年，劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器。回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝距离为d，。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。A处粒子源产生的粒子，质量为m、电荷量为+q ，在加速器中被加速，加速电压为U。加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。
（1）求粒子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比；
（2）求粒子从静止开始加速到出口处(电场和磁场)所需的总时间t；
正确答案
略
（8分）如图所示，回旋加速器的半径为R，匀强磁场的磁感应强度为B，高频电场的电压为U，S0为粒子源，S’为引出口．若被加速的粒子质量为m,电荷量为q，设带电粒子质量不变，且不考虑粒子从粒子源射出时的能量．问：
（1）外加电
（2）粒子从加速器中射出时的能量为多少？
（3）粒子以加速器中被加速的时间共为多少？
正确答案
（
电场周期为：T=2πR/v=2πm/Qb
（2）粒子从加速器射出时的动能为
Ek=
(3)粒子在加速器每一次加速获得的能量为qU,
粒子被加速的次数n=Ek／qU= B2qR2/2mU
又因粒子回旋一周被加速两次，所以被加速的时间为
t=
略
如图所示，质量为m、带电荷量为q的带电粒子在回旋加速器中间O处由静止释放，经电场加速后，进入磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动。设电场的加速电压为U，则粒子第一次做匀速运动的轨道半径r=__________，周期T=__________。
正确答案
某一回旋加速器，两半圆形金属盒的半径为R，它们之间的电压为U，所处的磁场的感应强度为B，带电粒子的质量为m，电荷量为q，则带电粒子所能获得的最大动能为__________
正确答案
试题分析：当粒子的半径达最大时，必须将带电粒子引出，此时由Bqv=m
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