回旋加速器高中物理

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1、会计学1回旋加速器高中物理回旋加速器高中物理能给粒子加速的装置能给粒子加速的装置加速器加速器第1页/共15页第2页/共15页第3页/共15页 mquNv/) 1(221Nqumv2121第4页/共15页第5页/共15页 第6页/共15页第7页/共15页 第8页/共15页n3.优点与缺点优点与缺点第9页/共15页第10页/共15页 第11页/共15页3.半径不变的环形加速器半径不变的环形加速器第12页/共15页第13页/共15页另一种加速器另一种加速器高能粒子在现代高科技活动中具有广泛的应用，如微观粒子的高能粒子在现代高科技活动中具有广泛的应用，如微观粒子的研究、核能的生产等。粒子加速器是实现高

2、能粒子的主要途径，如图所示为研究、核能的生产等。粒子加速器是实现高能粒子的主要途径，如图所示为环形粒子加速器示意图，图中实线所示环形区域内存在垂直纸面向外的大小环形粒子加速器示意图，图中实线所示环形区域内存在垂直纸面向外的大小可调节的匀强磁场，质量为可调节的匀强磁场，质量为m、电量为、电量为q的带正电粒子在环中做半径为的带正电粒子在环中做半径为R的圆的圆周运动。周运动。A、B为两块中心开有小孔的极板，原来电势都为零，每当粒子飞为两块中心开有小孔的极板，原来电势都为零，每当粒子飞经经A板时，板时，A板电势升高为板电势升高为U，B板电势保持为零，粒子在两板之间电场中板电势保持为零，粒子在两板之间电

3、场中得到加速。每当粒子离开得到加速。每当粒子离开B板时，板时，A板电势又突然变为零，粒子在电场的一板电势又突然变为零，粒子在电场的一次次加速下动能不断增大，但绕行半径次次加速下动能不断增大，但绕行半径R却始终保持不变。却始终保持不变。 （1）设）设t0时，粒子静止在时，粒子静止在A板小孔处，在电场作用下开始加速，并绕行第板小孔处，在电场作用下开始加速，并绕行第一圈。求粒子绕行一圈。求粒子绕行n圈回到圈回到A板时获得的总动能板时获得的总动能En。（2）为使粒子始终保持在半径为）为使粒子始终保持在半径为R的圆轨道上运动，磁场必须周期性递增，的圆轨道上运动，磁场必须周期性递增，求粒子绕行第求粒子绕行第n圈时，磁感应强度圈时，磁感应强度Bn应为多少应为多少?（3）求粒子绕行）求粒子绕行n圈所需的总时间圈所需的总时间t（粒子通过（粒子通过A、B之间的时间不计）。之间的时间不计）。（4）定性画出）定性画出A板电势板电势U随时间随时间t变化的关系图线（从变化的关系图线（从t0起画到粒子第四次起画到粒子第四次离开离开B板时即可）。板时即可）。（5）在粒子绕行的整个过程中，）在粒子绕行的整个过程中，A板电势是否可始终保持为板电势是否可始终保持为U?为什么为什么? 第14页/共15页