字典翻译 问答 初中 物理 回旋加速器的最大半径为R,当速度达到v时,粒子飞出加速器.已知两个D形盒的间距d,加速电压U,质量m电量q求粒子在磁场和电场中运动的总时间
问题标题:
回旋加速器的最大半径为R,当速度达到v时,粒子飞出加速器.已知两个D形盒的间距d,加速电压U,质量m电量q求粒子在磁场和电场中运动的总时间
问题描述:

回旋加速器的最大半径为R,当速度达到v时,粒子飞出加速器.已知两个D形盒的间距d,加速电压U,质量m电量q

求粒子在磁场和电场中运动的总时间

沈国华回答:
  在电场中运动那部分时间设为t电,可认为粒子是从速度为0开始被电场加速到V   而磁场对粒子只起偏转作用,不影响粒子的速度大小.   所以 qU=mV^2/2   (qE)*t电=mV   E=U/d   得 t电=2*d/V   电场每加速一次粒子,就可使粒子获得动能q*U   所以共加速的次数是 N=(mV^2/2)/(qU)=mV^2/(2qU)   又设粒子在磁场中运动的周期是T,则 T=2πm/(qB) ,B是磁感应强度   且 R=mV/(qB)   所以 T=2π*m^2*V/R   电场每完成两次对粒子的加速,就对应粒子在磁场中完成一次圆周运动   所以在磁场中运动的总时间是 t磁=(N/2)*T={[mV^2/(2qU)]/2}*(2π*m^2*V/R)   得 t磁=π*m^3*V^3/(2*q*U*R)   粒子在磁场和电场中运动的总时间 t总=t电+t磁   得 t总=(2*d/V)+[π*m^3*V^3/(2*q*U*R)]
古晓洪回答:
  是否可取T=2πR/v,得t磁=(N/2)*T=πRmv/2qU.然后t总=(2*d/V)+πRmv/2qU呢?
沈国华回答:
  可以取T=2πR/v。因为两个D形盒之间的距离d实际上是很小的。这是两种不同形式表示的结果,结果的数值是相等的。
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