1932年，勞倫斯和利文斯設計出了迴旋加速器．迴旋加速器的工作原理如圖所示，置於真空中的兩個D形金屬盒半徑為R...

問題詳情：

1932年，勞倫斯和利文斯設計出了迴旋加速器．迴旋加速器的工作原理如圖所示，置於真空中的兩個D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時間可以忽略不計，磁感應強度為B的勻強磁場方向與盒面垂直．兩D形盒之間所加的交流電壓為U，粒子質量m、電荷量為q的粒子從D形盒一側圓心處開始被加速（初動能可以忽略），經若干次加速後粒子從D形盒邊緣*出．求：

（1）交流電壓的頻率；

（2）粒子從D形盒邊緣*出時的動能；

（3）粒子被加速的次數．

【回答】

（1）交流電壓的頻率為；（2）粒子從D形盒邊緣*出時的動能是；（3）粒子被加速的次數為．

【詳解】

（1）加速電壓的週期等於粒子在磁場中運動的週期，即T=，

那麼交流電壓的頻率：f=；

（2）根據qvB=m，解得v=，帶電粒子*出時的動能：EK=mv2=；

（3）經加速電場加速：qnU=，

解得：n=

知識點：質譜儀與迴旋加速器

題型：解答題