高中物理回旋加速器知识点总结

　　1.工作原理：
　　带电粒子只在两D形盒的缝隙间被加速，D形金属盒能起到屏蔽外界电场的作用，磁场只能改变粒子的运动方向，使带电粒子被回旋加速，从而在较小的范围内对带电粒子进行多次加速。
　　2.电源的频率f：
　　带粒子在匀强磁场强度中的运转周期与速率和半径无关，且
　　，尽管粒子运动的速率和半径不断增大，但粒子每转半周的时间
　　不变，因此，必须使高频电源的周期与粒子运动的周期相等，即实现同步，才能使粒子回旋加速，所以高频电源的频率为
　　。
　　3.最大动能：
　　由于D形盒的最大半径R一定，由轨道半径公式可知
　　，
　　所以粒子的最大动能
　　，
　　可见，虽然洛伦兹力不做功，但
　　却与B有关；
　　由
　　，
　　可见带电粒子获得的最大能量与D型盒半径有关。进一步可知，加速电压的高低只会影响带电粒子加速的总次数，并不影响回旋加速后的最大动能。
　　4.粒子在加速器中运动的时间：
　　设加速电压为U，质量为m、带电量为q的粒子共被加速了n次，若不计在电场中运动的时间，有：
　　所以
　　又因为在一个周期内带电粒子被加速两次，所以粒子在磁场中运动的时间
　　时间
　　若计上粒子在电场中运动的时间，则粒子在两D形盒间的运动可视为初速度为零的匀加速直线运动，设间隙为d，有：
　　所以
　　故粒子在回旋加速器中运动的总时间为
　　因为
　　，所以
　　，故粒子在电场中运动的时间可以忽略。
　　5.由于相对论效应，带电粒子不能被无限加速。
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