解答题 0.65 引用1 组卷664
如图所示为回旋加速器的示意图,置于高真空中的两个D形金属盒半径为R,狭缝之间的距离为d。置于与盒面垂直的磁感应强度为B匀强磁场中,两盒间接交流电源的电压为U。在中央A处有一个粒子源,能够不断释放出质量为m,电荷量为
的质子,不计质子的初速度。质子经电场加速后从D1的边缘沿切线飞出,不计质子的重力,忽略狭义相对论效应。求:
(1)质子第一次进入磁场中的速度
;
(2)质子经过回旋加速器加速后获得的最大动能
;
(3)不计粒子穿过狭缝的时间,要使质子每次经过电场都被加速,则交流电源的周期为多大;
(4)若质子在电场中的加速次数与回旋半周的次数相同,试证明当
时,质子在电场中加速的总时间相对于在D形盒中回旋的时间可忽略不计(质子在电场中运动时,不考虑磁场的影响)。
(5)有同学想利用该回旋加速器直接对质量为m、电量为
的粒子加速。能行吗?行,说明理由;不行,提出改进方案。

(1)质子第一次进入磁场中的速度
(2)质子经过回旋加速器加速后获得的最大动能
(3)不计粒子穿过狭缝的时间,要使质子每次经过电场都被加速,则交流电源的周期为多大;
(4)若质子在电场中的加速次数与回旋半周的次数相同,试证明当
(5)有同学想利用该回旋加速器直接对质量为m、电量为

22-23高二上·北京丰台·期末