下面有两种观点是关于粒子从回旋加速器中射出时最大速度vm的大小由哪些因素决定的讨论,你认为正确的是哪种?观点一:使粒子获得动能的是电场,设共加速n次,则由动能定
观点一:使粒子获得动能的是电场,设共加速n次,则由动能定理有:
nqU= m 2 v m =
于是得出为了使粒子射出的速度v m 最大,只需增大加速电压,而与磁感应强度的大小及D形盒半径大小无关.
观点二:只要粒子从D形盒中边缘导出,那么,它最后半周应满足
qv m B=
要使粒子射出时的速度v m 最大,就要使磁场的磁感应强度B及D形盒的半径R大,而与加速电压U的大小无关(只要U≠0).
解析:观点二正确.
观点一的错误在于没有注意公式中n恰是U的函数(自己推导),电压U越高 n就越小,试想如果电压U足够高,那么粒子可能回转半周就被射出来了.
理论上讲仅靠电场加速,也可以使粒子获得较大的速度,例如直线加速器.
点评:如果只与U有关,为什么还要D形盒及磁场呢?实际上加速次数n是U的函数,稍加推导便可知哪种观点正确.
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