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6--帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)(存儲版)

2025-09-03 08:30上一頁面

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【正文】 中有勻強(qiáng)磁場無電場,盒間縫隙有交變電場 . ② 交變電場的周期等于粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期 . ③ 粒子最后射出加速器的速度大小由盒的半徑?jīng)Q定 . 回旋加速器 回旋加速器的原理分析 ( 3)注意 ① 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)周期 跟運(yùn)動(dòng)速率和軌道半徑無關(guān),對于一定的帶電粒子和一定的磁感應(yīng)強(qiáng)度來說,這個(gè)周期是恒定的 . 2 mTqB??② 交變電場的往復(fù)變化周期和粒子的運(yùn)動(dòng)周期 T相同,這樣就可以保證粒子在每次經(jīng)過交變電場時(shí)都被加速 . ③ 由于狹義相對論的限制,回旋加速器只能把粒子加速到一定的能量 . ( 4)帶電粒子的最終能量 當(dāng)帶電粒子的速度最大時(shí),其在磁場中的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑也最大,由 r=mv/qB知道 v=qBr/m. 若 D形盒的半徑為 R時(shí),帶電粒子的出射速度變?yōu)関=qBR/m. 所以,帶電粒子的最終動(dòng)能為 222.2m q R BE m=所以,要提高加速粒子的最終能量,就應(yīng)該盡可能的加 大 B的強(qiáng)度和 D形盒的半徑 R. 直線加速器和回旋加速器 mRBqEm 2222? 可知,增強(qiáng) B和增大 R可提高加速粒子的最終能量,與加速電壓高低無關(guān). 解析: 加速電壓越高,帶電粒子每次加速的動(dòng)能增量越大,回旋半徑也增加越多,導(dǎo)致帶電粒子在 D形盒中的回旋次數(shù)越少;反之,加速電壓越低,粒子在 D形盒中回旋的次數(shù)越多,可見加速電壓的高低只影響帶電粒子加速的總次數(shù),并不影響射出時(shí)的速度和相應(yīng)的動(dòng)能,由 例 與加速電壓無關(guān)? v a b I ,水平導(dǎo)線中有電流 I通過 ,導(dǎo)線正下方的電子初速度方 向與電流 I方向相同 ,則電子將 ( ) a運(yùn)動(dòng) ,軌跡是圓 a運(yùn)動(dòng) ,軌跡半徑越來越大 a運(yùn)動(dòng) ,軌跡半徑越來越小 b運(yùn)動(dòng) ,軌跡半徑越來越小 B ,正方形容器處在勻強(qiáng)磁場中,一束電子從孔 a垂 直于磁場沿 ab方向射入容器中,其中一部分從 c孔射出,一部 分從 d孔射出,容器處在真空中,下列說法正確的是( ) vo a b c d ABD vc:vd=2:1 tc:td=1:2 ac:ad= ac:ad=2:
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