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過狹縫均做勻加速運動。現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】（1）a.帶電粒子經過1次加速后的速度大小為；
b.帶電粒子獲得的最大動能為；
（2）狹縫的間距d最大應該為。
2
q
U
m
b.帶電粒子獲得的最大動能為
q
2
B
2
R
2
2
m
（2）狹縫的間距d最大應該為
πm
U
100
q
B
2
R
【解答】
【點評】
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發布：2024/6/27 10:35:59組卷：252引用：1難度：0.5
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