1、第三节 洛仑兹力的应用（3）回旋加速器,学习目标,高考要求,1,知道回旋加速器的核心部分及其作用和用途 2,理解回旋加速器的原理 3,能定量计算回旋加速器的匹配数据,1,作为现代高能物理的重要仪器-回旋加速器,要了解其两个基本过程. 2,掌握电场和磁场的综合计算,新课教学,一,加速器的历史回顾.1,高压加速器 A 模型B 弊端2,多级加速器 A 模型B 弊端3,回旋加速器的模型,高压,VO,VO,注意:磁场与电场的特点,U,B,B,3,回旋加速器的模型,新课教学,二,回旋加速器模型的原理分析 1,基本结构:其核心部分是( ),就象沿直径把一圆形金属扁盒切成两半再拉开一个窄缝 ,在中心附近放有(
2、 ),两盒置于巨大( )两极之间的真空容器中,磁场方向( )于金属盒底面,两盒分别接在( )两极,这样在两盒间窄缝中就形成一方向可变的( ).从粒子源发出的带电粒子在窄缝中被( ),在匀强磁场做( ),经窄缝再( ),再经磁场( ), 经电场( ),所以回旋加速器的作用是利用电场对电荷的加速作用和磁场对运动电荷的偏转作用来获得高能粒子的装置. 2,运行参数:D盒半径r电源电压U,新课教学,新课教学,三、应用分析,1、D形扁盒的主要作用？ 2、在加速区有没有磁场？对带电粒子有没有影响？粒子所能达到的最大速度与什么因素有关？ 3、用一个回旋加速器加速一个带电粒子,若第一次加速 后该粒子的回旋半径为
3、r,则第k次加速后的回旋半径为多少?,4、用同一回旋加速器分别对质子和氘加速后( )A 、质子获得的动能大 B、 氘核获得的动能大C 、两种粒子获得的动能一样大 D 、无法确定,5、在回旋加速器中（ ） 电场用来加速带电粒子 磁场用来使带电粒子旋转 电场与磁场同时用来加速带电粒子 电场与磁场同时用来使带电粒子旋转,6、关于回旋加速器,下列说法正确的是( )A、在磁感应强度一定的情况下,回旋加速器D形盒的半径越大,同一带电粒子获得的动能越大 B、在回旋加速器D形盒半径一定的情况下,磁场越强,同一带电粒子获得的动能越大 C、在回旋加速器D形盒半径和磁感应强度一定的情况下,交流电源的电压越大,同一带
4、电粒子获得的动能越大D、在回旋加速器D形盒半径和磁感应强度一定的情况下,同一带电粒子获得的动能与交流电的电压无关。,7、一回旋加速器,当外加磁场一定时,可把质子加速到 V,使它获得的能量为EK,不考虑相对论效应的情况下,则 (1)能把a粒子加速到的速度为( ) A、V B 、V/2 、2V D、 V/4 (2)能使a粒子获得的最大动能为( ） A 、EK B、 2EK C 、EK/2 D、 EK (3)加速a粒子的交变电场频率与加速质子的交变电场频率之比为( ) A 、1：1 B 、2：1 C、1：2 D、1：4,8、回旋加速器磁场的磁感应强度B=1.5T,它的最大回旋半径为r=0.50m,当
5、它分别加速质子和粒子时问:(1)加在D形盒间交变电压的频率之比; (2) 粒子最大速率之比（3）粒子所获得的最大动能之比。,如图所示为一种获得高能粒子的装置，环形区域内存在垂直纸面的匀强磁场，质量为m，电量为q的粒子，在环中做半径为R的圆周运动，A、B为两块中心开有小孔的极板，原来电势均为零，每当粒子飞经A板时，A板电势升高为U，B板电势仍保持为零，粒子在两极中得到加速每当粒子离开时，A极电势又降为零，粒子在电场中一次一次加速下动能不断增大，而绕行半径不变（1）设 t=0时，粒子静止在A板小孔处，在电场作用下加速，并开始绕行第一回，求粒子绕行n圈回到A板时获得的动能En （2）为使粒子运动半径始终不变，磁场必周期性递增，求粒子绕行第n圈时磁感强度 Bn为多少？（3）求粒子绕行n圈所需的总时间 tn（设极板间距远小于R）,
