22. 回旋加速器核心部分是两个
D形金属扁盒,两盒分别和一高频交流电源两极相接.以便在盒间的窄缝中形成匀强电场,使粒子每次穿过狭缝都得到加速.两盒放在磁感应强度为
B的匀强磁场中.磁场方向垂直于盒底面.粒子源置于盒的圆心附近,若粒子源射出的粒子带电荷量为
q,质量为
m,粒子最大回旋半径为
Rn,其运动轨迹如图所示.问.
(1)
D形盒内有无电场?
(2)粒子在盒内做何种运动?
(3)所加交流电压频率应是多大.粒子运动的角速度为多大?
(4)粒子离开加速器时速度为多大?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,其间电场均匀,求把静止粒子加速到上述能量所需时间.