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(2014•房山区一模)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,置于真空中的两个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

题目详情
(2014•房山区一模)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,置于真空中的两个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.设两D形盒之间所加的交流电压为U,被加速的粒子质量为m、电量为q,粒子从D形盒一侧开始被加速(初动能可以忽略),经若干次加速后粒子从D形盒边缘射出.求:
(1)粒子从静止开始第1次经过两D形盒间狭缝加速后的速度大小;
(2)粒子第一次进入D型盒磁场中做圆周运动的轨道半径;
(3)粒子至少经过多少次加速才能从回旋加速器D形盒射出.
▼优质解答
答案和解析
(1)粒子在电场中被加速,由动能定理得:qU=12mv12解得:v1=2qUm.(2)带电粒子在磁场中做圆周运动,洛伦兹力提供向心力,根据qv1B=mv12r1解得:r1=mv1qB代入数据得:r1=1B2mUq.(3)若粒子射出,则粒子做圆...
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