回旋加速器的工作原理如圖甲所示。D形盒的半徑為R,勻強磁場的磁感應強度大小為B,方向與盒面垂直。A處粒子源產(chǎn)生質量為m、電荷量為+q的帶電粒子。加在兩盒狹縫間的交變電壓UMN隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示,電壓的峰值為U,周期T=2πmBq。一束粒子在t=0~T2時間內均勻的飄入兩盒間狹縫,初速度忽略不計。不計帶電粒子所受重力和粒子間的相互作用。
(1)若忽略帶電粒子通過兩盒間狹縫的時間。求:
a.帶電粒子經(jīng)過1次加速后的速度大小v1;
b.帶電粒子獲得的最大動能Ekm。
(2)若帶電粒子通過兩盒間狹縫的時間不可忽略,且能夠射出的粒子每次經(jīng)過狹縫均做勻加速運動?,F(xiàn)要求飄入狹縫的帶電粒子中至少有99%可以射出,則狹縫的間距d最大應該為多少?
2
πm
B
q
T
2
【考點】回旋加速器.
【答案】見試題解答內容
【解答】
【點評】
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