针对训练2.如图所示,一质量为m,电荷量为q的粒子从容器A下方小孔S1飘入电势差为U的加速电场。然后让粒子垂直进入磁感应强度为B的磁场中做匀速圆周运动,最后打到照相底片D上,如图所示。求
①粒子进入磁场时的速率;
②粒子在磁场中运动的轨道半径。
拓展训练2.由著名物理学家丁肇中先生主持的、中美等国家共同研制的"阿尔法磁谱仪"AMS(ALPHA MAGNETIC SPECTROMETER)是为了在外层空间进行寻找反物质、暗物质以及研究宇宙射线实验研制的首台太空磁谱仪。所谓反物质即质量与正粒子相等,带电荷量与正粒子相等但电性相反,例如反质子即为,假若使一束质子、反质子、α粒子和反α粒子组成的射线在正交电磁场中沿直线OO'从O'点进入匀强磁场B2而形成四条径迹,如图所示,则.........( )
A.在O'点各粒子的速度相等
B.在O'点各粒子的动能相等
C.1是反质子的径迹
D.4是反α粒子的径迹
三.回旋加速器:
(1)直线加速器
①加速原理:
②直线加速器的多级加速:教材P101图3.6-5所示的是多级加速装置的原理图,由动能定理可知,带电粒子经N级的电场加速后增加的动能为:
③直线加速器占有的空间范围大,在有限的空间内制造直线加速器受到一定的限制。
(2)回旋加速器
①美国物理学家劳伦斯于1932年发明了回旋加速器,其结构教材P101图3.6-6所示。
②核心部件为两个D形盒
D形盒内部加 ,其作用为
其间的夹缝加 ,其作用为
③简述回旋加速器的加速原理:
讨论:①.要实现回旋加速,电场变化频率应满足什么条件?回旋加速器能同时加速多种带电粒子吗?