回旋加速器D形盒中央为质子流，D形盒的交变电压为U=2×104V，静止的质子经电场加速后，进入D形盒，其最大轨道半径R=1m，磁场的磁感应强度B=0.5T.问：(1)质子最初进入D形盒的

Question

回旋加速器D形盒中央为质子流，D形盒的交变电压为U=2×10 ⁴ V，静止的质子经电场加速后，进入D形盒，其最大轨道半径R=1 m，磁场的磁感应强度B=0.5 T.问：

(1)质子最初进入D形盒的动能多大；

(2)质子经回旋加速器最后得到的动能多大；

(3)交变电源的频率是多少?

Answer 1

（1）2×10 ⁴ eV  (2)1.92×10 ^-12 J  (3)7.63×10 ⁶ Hz

解析:

(1)粒子在电场中加速，根据动能定理得eU=E _k -0

E _k =eU=2×10 ⁴ eV.

(2)粒子在回旋加速器的磁场中绕行的最大半径为R，则有：Bqv=

解得：v=

质子经回旋加速器最后获得的动能为E _k = mv ² = =1.92×10 ^-12 J.

（3）f= =7.63×10 ⁶ Hz.