[回旋加速器中的螺线并非是等间距的]回旋加速器相关知识点

  回旋加速器是1932年美国的物理学家劳伦斯发明的,他因此获得了1936年诺贝尔物理学奖。回旋加速器的原理如图1所示,从位于D形盒的缝隙中央处的粒子源放射出的粒子,经两个D形盒间的电场加速后,垂直磁场方向进入某一D形盒内,在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动,经过磁场偏转半个圆周后又回到缝隙。此时缝隙处的电场方向恰好改变,带电粒子在缝隙中再一次被加速,以更大的速度进入另一D形盒做匀速圆周运动……这样,带电粒子不断地被加速,直至带电粒子在D形盒沿螺线轨迹逐渐趋于盒的边缘,达到预期的速率后,用粒子引出装置把它们引出来。
  回旋加速器中粒子运动的轨迹圆的半径越来越大,相邻的轨迹与极板的相交点的间距相等吗?教科书和很多教辅用书匀没有体现,其间距关系可以这样来推导:
  如图,粒子由静止释放,经加速电场加速后到达A0点的速度为v0,假设加速电压为U,则由动能定理:qU=12mv�20可得v0=2qUm,进入磁场后的旋转半径r0=mv0qB=2mUqB�2;当由A1射入上面磁场时的速度为v1, 半径为r1,则
  
  可见,间距不是相等而是越来越小,且左侧与右侧的对应间距也不相等,满足对应的左侧间距比右侧大的关系。
  �(栏目编辑罗琬华)
  
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