发布时间 : 星期三 文章人教版高中物理选修3-1知识点整理及重点题型梳理]_带电粒子在磁场中的运动 提高更新完毕开始阅读
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（2）离子在盒内做何种运动？
（3）所加交变电流频率应是多少?离子角速度为多大？
（4）离子离开加速器时最大速度为多大，最大动能为多少？
（5）设两D形盒间电场的电势差为U，盒间距离为d，其电场均匀，求加速到上述能量所需时间．
【答案】 （1）无电场 （2）匀速圆周运动 （3）（4）
qBRmaxmqBqB m2?mBRmax(2d??Rmax)BRmax(2d??Rmax) （5）
2U2U 【解析】 （1）扁盒由金属导体制裁，具有屏蔽外电场的作用，盒内无电场．
（2）带电粒子在盒内做匀速圆周运动，每次加速之后半径变大．
（3）离子在电场中运动时间极短，因此高频交变电流频率要符合离子回旋频率，因为T?2?m，回qB旋频率，f?1qBqB，角速度??2?f?． ?T2?mm （4）设离子最大回旋半径为Rmax 则Rmax?mvmaxqBRmax，vmax? qBm2q2B2Rmax12?mvmax? 22m 最大动能Ekmax2EkmaxqB2Rmax? （5）离子每旋转一周增加能量2qU．提高到Ekmax的旋转次数为n? 2qU4mU22qB2Rmax2?m?BRmax?? 在磁场中运动的时间，t磁?nT?。
4mUqB2U 若忽略离子在电场中运动时间，t磁可视为总时间；若考虑离子在电场中运动时间，在D形盒两窄缝间
的运动可视为初速度为零的匀加速直线运动． 2n?d?1Uq2??t电， 2dm4nd2mdBRmax 所以t电?． ?UqU 粒子在加速过程中的总时间t总?t电?t磁?BRmax(2d??Rmax)（通常t电2Ut磁，因为dRmax）．
【点评】 （1）回旋加速器中粒子每旋转一周被加速两次，粒子射出时的最大速度（动能）由磁感
应强度和D形盒的半径决定，与加速电压无关．
（2）由上面数据可以看出t电比t磁小得多，故有时可忽略t电，近似认为t?t磁?况要根据题目的具体要求，具体确定．
2?BRm2U，选何种情
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