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          回旋加速器D形盒中央為質子流,D形盒的交變電壓為U=2×104 V,靜止質子經電場加速后,進入D形盒,其最大軌道半徑R=1 m,磁場的磁感應強度B=0.5 T.問:

          (1)質子最初進入D形盒的動能多大?

          (2)質子經回旋加速器最后得到的動能多大?

          (3)交變電源的頻率是多少?

          解析:(1)粒子在電場中加速,根據動能定理得:eU=Ek-0  Ek=eU=2×104 eV.

          (2)粒子在回旋加速器的磁場中,繞行的最大半徑為R,則有:qvB=mv2/R

              解得v=

              所以質子經回旋加速器最后獲得的動能為Ek′=mv2=m×()2=1.92×10-12 J.

          (3)忽略粒子在縫隙處運動的時間,交變電源的頻率應等于粒子的回旋頻率,則有

              f==7.63×106 Hz.

          答案:(1)2×104 eV  (2)1.92×10-12 J  (3)7.63×106 Hz

          練習冊系列答案
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          (1)質子最初進入D形盒的動能多大?
          (2)質子經回旋加速器最后得到的動能多大?

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