提示：带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径与速度增大时，它的运动周期T不变，周期T=，与半径和速度没有关系；要保证粒子每次经过D形盒的间隙时，都能受到合适的电场力加速，需使粒子每转半圈，电场改变一次方向，即粒子转一圈，电场改变方向两次，电场的周期与粒子旋转周期相同T=。

　思考与讨论2：普通的回旋加速器存在怎样的弊端？加速器又经历了怎样的创新历程？

　提示：普通加速器的磁场是均匀的，加速电场的频率也是不变的。由于相对论效应，粒子在加速过程中，能量的提高会引起它质量的增大，从而导致回旋周期增大，使粒子的回旋频率与加速电场的交变频率不再同步，因而粒子得不到持续的加速。

　为了得到更高能量的粒子，回旋加速器经历了三次革命：先是对高频加速电场的频率进行调整，研制同步回旋加速器；后又研制出磁场呈某种分布的回旋加速器，它能使不同质量的粒子在不同半径的轨道上回旋频率保持不变；后科学家运用对撞可使加速粒子能量得到充分利用的原理建成了对撞机，从此开创了加速器发展的新纪元。现在加速器的能力提高了9个数量级，每单位能量的造价降低了约4个数量级。

　2、质谱仪

　（1）作用：分析同位素和测量带电粒子质量的精密仪器。

　（2）原理：

　如右图所示：

　①经过加速电场后的粒子速度为多少？

　qU = mv2/2， v = √2qU/m

　②进入速度选择器的粒子具有怎样大小的速度，才能顺利进入磁场？B1qv = qE，V = E/B1

　③求落点到入口的距离X？

　B2qv = mv2/R，R = mv/qB2，X = 2R = 2mv/qB2 = 2mE/qB1B2

　　思考与讨论：洛伦兹力在现代科技中的广泛应用

　提示：回旋计算器、质谱仪、速度选择器、磁流体发电机、电子显微镜、彩色电视机等现代高科技仪器设备中，都要用到洛伦兹力来控制电荷的运动。例如，彩色电视机能显示色彩缤纷的活动图像：显像管内的真空电子管的电子枪 高速电子束击中不同颜色的荧光块，电子束在偏转线圈产生的偏转磁场的洛伦兹力的作用下，在荧光屏上一行一行地扫描，同时受到同步信号的控制，打到荧光屏上的正确位置，显示出图像来。

　四、典型例题

知识点1、回旋加速器的理解