(8分)如图所示,回旋加速器的半径为R,匀强磁场的磁感应强度为B,高频电场的电压为U,S0为粒子源,S’为引出口.若被加速的粒子质量为m,电荷量为q,设带电粒子质量不变,且不

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◎ 题目

(8分)如图所示,回旋加速器的半径为R,匀强磁场的磁感应强度为B,高频电场的电压为U,S0为粒子源,S’为引出口.若被加速的粒子质量为m,电荷量为q,设带电粒子质量不变,且不考虑粒子从粒子源射出时的能量.问:
(1)外加电场的变化周期为多少?
(2)粒子从加速器中射出时的能量为多少?
(3)粒子以加速器中被加速的时间共为多少?

◎ 答案

1)外加电场周期与粒子的回旋周期相同,因此由qvB=mv2/R 得
电场周期为:T=2πR/v=2πm/Qb
(2)粒子从加速器射出时的动能为
Ek=mv2=m(BqR/m)2=B2q2R2/2m
(3)粒子在加速器每一次加速获得的能量为qU,
粒子被加速的次数n=Ek/qU= B2qR2/2mU
又因粒子回旋一周被加速两次,所以被加速的时间为
t=·T=πBR2/2U

◎ 解析

◎ 知识点

    专家分析,试题“(8分)如图所示,回旋加速器的半径为R,匀强磁场的磁感应强度为B,高频电场的电压为U,S0为粒子源,S’为引出口.若被加速的粒子质量为m,电荷量为q,设带电粒子质量不变,且不…”主要考查了你对  【质谱仪】,【回旋加速器】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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