如图所示,在回旋加速器的D形盒Ⅰ的O点处有一离子源,该离子源产生的离子,经两个D形盒缝隙间的电场加速后,进入D形盒Ⅱ,试求在D形盒Ⅱ中相邻两个圆形轨道的半径之比.

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 磁场,地磁场/2023-04-12 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,在回旋加速器的D形盒Ⅰ的O点处有一离子源,该离子源产生的离子,经两个D形盒缝隙间的电场加速后,进入D形盒Ⅱ,试求在D形盒Ⅱ中相邻两个圆形轨道的半径之比.

◎ 答案

在D形盒Ⅱ中相邻两个圆形轨道的半径之

◎ 解析

设离子的质量为m,电荷量为q,两D形盒间的加速电压为U,匀强磁场的磁感应强度为B,则从离子源产生的离子经电场加速一次进入D形盒Ⅱ中的速率和轨道半径分别为

第二次进入D形盒Ⅱ时,已经过电场加速三次,在D形盒Ⅱ中的速率和轨道半径分别为
第n次进入D形盒Ⅱ时,已经过电场加速(2n-1)次,在D形盒Ⅱ中的速率和轨道半径分别为

第(n+1)次进入D形盒Ⅱ时,已经过电场加速(2n+1)次,在D形盒Ⅱ中的速率和轨道半径分别为

任意两个相邻圆形轨道的半径之比为

可见,带电粒子在回旋加速器的D形盒中运动时,轨道是不等距分布的,且越靠近D形盒的边缘,相邻轨道的间距越小。

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,在回旋加速器的D形盒Ⅰ的O点处有一离子源,该离子源产生的离子,经两个D形盒缝隙间的电场加速后,进入D形盒Ⅱ,试求在D形盒Ⅱ中相邻两个圆形轨道的半径之比.…”主要考查了你对  【磁场,地磁场】  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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