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(1)       求粒子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比;

(2)       求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间t ;

(3)       实际使用中,磁感应强度和加速电场频率都有最大值的限制。若某一加速器磁感应强度和加速电场频率的最大值分别为Bm、fm,试讨论粒子能获得的最大动能E

答案

见解析


解析:

(1)设粒子第1次经过狭缝后的半径为r1,速度为v1

qu=mv12

qv1B=m

解得 

同理,粒子第2次经过狭缝后的半径 

(2)设粒子到出口处被加速了n圈

解得 

(3)加速电场的频率应等于粒子在磁场中做圆周运动的频率,即

当磁场感应强度为Bm时,加速电场的频率应为

粒子的动能

时,粒子的最大动能由Bm决定

解得

时,粒子的最大动能由fm决定

解得

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