如圖15-6-4所示為回旋加速器的示意圖，已知D形盒的半徑為R，中心上半面出口處O放有質(zhì)量為m、帶電荷量為q的正離子源.若磁感應強度大小為B，求：

圖15-6-4

（1）加在D形盒間的高頻電源的頻率；

（2）離子加速后的最大能量.

解析:（1）帶電粒子在勻強磁場中做圓周運動的周期：T=.

由于兩D形盒之間窄縫的距離很小，可以忽略粒子穿過電場所用時間，因此要使帶電粒子不斷被加速，高頻電源的周期應等于粒子做圓周運動的周期，故高頻電源的頻率應�。篺=.

（2）離子加速后，從D形盒引出時的能量達到最大時，粒子做最后一圈圓周運動的半徑就等于D形盒的半徑R，故R=.粒子的最大動能為Ek=.

答案：（1）  （2）

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖15-6-4所示,相距為d的狹縫P、Q間存在著電場強度為E、方向按一定規(guī)律變化的勻強電場(電場方向始終與P、Q平面垂直).狹縫兩側(cè)均有磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場區(qū),其區(qū)域足夠大.某時刻從P平面處由靜止釋放一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負電的粒子(不計重力),粒子被加速后由A點進入Q平面右側(cè)磁場區(qū),以半徑r1做圓周運動,并由A1點自右向左射出Q平面.此時電場恰好反向,使粒子再次被加速而進入P平面左側(cè)磁場區(qū),做圓周運動,經(jīng)過半個圓周后射出P平面進入P、Q狹縫,電場方向又反向,粒子又被加速……以后粒子每次到達P、Q狹縫間,電場都恰好反向,使得粒子每次通過P、Q間都被加速.設粒子自右向左穿過Q平面的位置分別是A1、A2……An.

圖15-6-4

(1)求粒子第一次在Q平面右側(cè)磁場區(qū)做圓周運動的半徑r1;

(2)設An與An+1間的距離小于,求n的值.

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖15-6-7所示是一種獲得高能粒子的裝置，環(huán)行區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外、大小可調(diào)節(jié)的均勻磁場.質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子在環(huán)中做半徑為R的圓周運動.A、B為兩塊中心開有小孔的極板，原來電勢都為零.每當粒子飛經(jīng)A板時，A板電勢升高為+U，B板電勢仍保持為零，粒子在兩極板間電場中得到加速，每當粒子經(jīng)過B板時，A板電勢又降為零.粒子在電場一次次加速下動能不斷增大，而繞行半徑不變.

圖15-6-7

(1)設t=0時，粒子靜止在A板小孔處，在電場作用下加速，并繞行一圈，求粒子繞行n圈回到A板時獲得的總動能En;

(2)為使粒子始終保持在半徑為R的圓軌道上運動，磁感應強度必須周期性遞增，求粒子繞行第n圈時的磁感應強度Bn;

(3)求粒子繞行n圈所需的總時間tn(設極板間距遠小于R);

(4)在粒子繞行過程中，A板電勢是否始終保持為+U，為什么？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖15-6-4所示為回旋加速器的示意圖，已知D形盒的半徑為R，中心上半面出口處O放有質(zhì)量為m、帶電荷量為q的正離子源.若磁感應強度大小為B，求：

圖15-6-4

（1）加在D形盒間的高頻電源的頻率；

（2）離子加速后的最大能量.

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科目：高中物理 來源： 題型：

在如圖15-6-9所示的空間區(qū)域里，y軸左方有一勻強電場，場強方向跟y軸負方向成30°角，大小為E= 4.0×105N/C，y軸右方有一垂直紙面的勻強磁場，有一質(zhì)子以速度v0= 2.0×106m/S?由x軸上A點（OA=10cm）第一次沿軸正方向射入磁場，第二次沿x軸負方向射入磁場，回旋后都垂直射入電場，最后又進入磁場，已知質(zhì)子質(zhì)量m為1.6×10 -27kg.求：

（1）勻強磁場的磁感應強度；

（2）質(zhì)子兩次在磁場中運動的時間之比；

（3）質(zhì)子兩次在電場中運動的時間各為多少.

          

圖15-6-9　　　　          圖15-6-10

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