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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,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计.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,
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问题描述:

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,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计.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.设粒子初速度为零,加速过程中不考虑相对论效应和重力作用

(1)求粒子能获得的最大动能Ekm

(2)求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间t.

黄艳岩回答:
  (1)根据qv B=mv2R得,v=qBRm则最大动能EKm=12mv2=q2B2R22m.(2)粒子被电场加速一次动能的增加qU则粒子被加速的次数n=EK MqU=qB2R22mU粒子在磁场中运动周期的次数n′=n2=qB2R24mUT=2πmqB则粒子从...
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