《高中物理带电粒子在匀强磁场中的运动课件新人教版选修3课件：回旋加速器》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理带电粒子在匀强磁场中的运动课件新人教版选修3课件：回旋加速器（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 回旋加速器回旋加速器 思考思考1：如何才能使带电粒子加速呢？如何才能使带电粒子加速呢？ 利用电场可使带电粒子加速。利用电场可使带电粒子加速。 思考思考1：利用如图所示的电场给带电粒利用如图所示的电场给带电粒子加速，粒子所获得的速度为多少？子加速，粒子所获得的速度为多少？ 思考思考2：如何才能使带如何才能使带电粒子获得更大的速度呢电粒子获得更大的速度呢？ 提高加速电压提高加速电压U U。 思考思考3：加速电压加速电压U U能无限制提高吗？能无限制提高吗？带电粒子经一次加速后，获得的速度是大带电粒子经一次加速后，获得的速度是大还是小？还是小？ 不能。由于加速电压不能。由于加速电压U不能无限制不能
2、无限制提高，所以带电粒子经一次加速后，获得提高，所以带电粒子经一次加速后，获得的速度较小。的速度较小。一、一、直线加速器直线加速器Umq一级二级三级UUUn级带电粒子经过带电粒子经过n级电场加速后，获得的能量是多少？级电场加速后，获得的能量是多少？ Ek=nqU 直线加速器最大的缺点是什么？直线加速器最大的缺点是什么？ 设备过长。例如北京正负电子对撞机的注入器部分，设备过长。例如北京正负电子对撞机的注入器部分，就是一个全长就是一个全长200多米的直线加速器。多米的直线加速器。 思考：思考：如何才能使带电粒子既实现了如何才能使带电粒子既实现了多级加速，又不必增加设备的长度呢？多级加速，又不必增加
3、设备的长度呢？ 二、回旋加速器：二、回旋加速器： 在一个电场外再加一个磁场，使经在一个电场外再加一个磁场，使经电场加速后穿出的带电粒子又重返电场，电场加速后穿出的带电粒子又重返电场，进行再次加速，从而使带电粒子获得更大进行再次加速，从而使带电粒子获得更大的速度，这样的装置叫的速度，这样的装置叫回旋加速器回旋加速器。 1932年年,美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器,1939年因为此项发明还获得了诺贝尔物理学奖年因为此项发明还获得了诺贝尔物理学奖.回旋加速器的回旋加速器的基本结构基本结构 回旋加回旋加速器的基本结速器的基本结构：构：D形盒、形盒、强电磁铁、交强电
4、磁铁、交变电源、粒子变电源、粒子源、引出装置源、引出装置等。其中，两等。其中，两个空心的个空心的D形形金属盒是它的金属盒是它的核心部分。核心部分。 D形盒形盒交流电源交流电源3、加速的条件：交流电源周期与粒子匀、加速的条件：交流电源周期与粒子匀速圆周运动的周期相同速圆周运动的周期相同 即即T0=T磁磁=2m/qB 加速器的工作原理：D形盒形盒交流电源交流电源1、磁场的作用：是使粒子发生偏转、磁场的作用：是使粒子发生偏转2、电场的作用：加速带电粒子、电场的作用：加速带电粒子 例：关于回旋加速器中电场和磁场的作用的叙述，正确例：关于回旋加速器中电场和磁场的作用的叙述，正确的是的是( )A、电场和磁
5、场都对带电粒子起加速作用、电场和磁场都对带电粒子起加速作用B、电场和磁场是交替地对带电粒子做功的、电场和磁场是交替地对带电粒子做功的C、只有电场能对带电粒子起加速作用、只有电场能对带电粒子起加速作用D、磁场的作用是使带电粒子在、磁场的作用是使带电粒子在D形盒中做匀速圆周运动形盒中做匀速圆周运动CD例：回旋加速器D形盒中央为质子流，D形盒间的交变电压为U2104V，静止质子经电场加速后，进入D形盒，其最大轨道半径R1m，磁场的磁感应强度B0.5T，质子的质量m1.671019C。问：（1）质子经回旋加速器最后得到的动能是多大？（2）交变电源的频率是多大？动能：1.9210-12J频率：7.6106Hz
