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解答题 适中0.65 引用1 组卷1226
如左图所示为回旋加速器的工作原理图,是两个中空的半圆金属盒,半径为,他们之间有一定的电势差D形盒中心A处的粒子源产生初速度不计的带电粒子,粒子的质量为,电荷量为,它能在两盒之间被电场加速。两个半圆盒处于与盒面垂直的匀强磁场中,磁感应强度大小为,粒子可在磁场中做匀速圆周运动。经过半个圆周之后,当粒子再次到达两盒间的缝隙时,这时控制两盒间的电势差,使其恰好改变正负极,于是粒子经过盒缝时再一次被加速。粒子在做圆周运动的过程中一次一次的经过盒缝,两盒间的电势差一次一次的改变正负,粒子的速度就能够不断增加,最终从D形盒边缘射出。如果粒子能够被一直加速,则需要粒子做圆周运动的周期(未知量)等于交变电场周期(未知量),交变电场变化的规律如右图所示。不计粒子重力,加速过程中忽略粒子在电场中运动的时间,不考虑相对论效应和变化的电场对磁场分布的影响,粒子在电场中的加速次数等于在磁场中回旋半周的次数。求:
(1)粒子被加速5次后、6次后在磁场中做圆周运动的半径之比
(2)粒子从开始被加速到离开D形盒所需要的时间
(3)若交变电场周期不稳定,有一些差值(但在的范围内),使得时刻产生的粒子恰好只能被加速次,求周期的范围。
2024·全国·一模
知识点:带电粒子在匀强磁场中的圆周运动:半径与周期公式粒子在回旋加速器中的最大动能回旋加速器的综合计算 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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