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3.6带电粒子在匀强磁场中的运动(第3课时).ppt

1、第三章 磁场桃源三中 颜金安1)圆半径 r2)周期 T复习 :带电粒子在匀强磁场中的运动2vqvB mr=2 rTvp=半径 r跟速率 v成正比 .周期 T跟圆半径 r和速率 v均无关 .带电粒子 垂直射入 匀强磁场 做 匀速圆周运动洛伦兹力提供向心力加速器问题 1:用什么方法可以加速带电粒子 ? 利用加速电场可以加速带电粒子+U+问题 2:要使一个带正电粒子获得更大的速度 (能量 )? 采用多个电场 ,使带电粒子多级加速采用上图进行多级加速 ,真的可行吗 ?有什么问题 ?如何改进 ?改改 进办进办 法:采用静法:采用静 电电 屏蔽屏蔽可以用金属可以用金属 圆圆 筒代替原来的极板筒代替原来的极

2、板 这样这样 ,既可,既可以在金属以在金属 圆圆 筒的筒的 间间 隙隙 处处 形成加速形成加速 电场电场 ,又使得,又使得圆圆 筒内部的筒内部的 场场 强强 为为 零,从而消除了减速零,从而消除了减速 电场电场 的的不利影响不利影响加速加速匀速匀速进一步改进:为了简化装置,我们可用一个公用电源来提供各级的加速电压如果我们要加速一带正电的粒子 ,若电源的极性保持恒定(始终为 A正 B负) ,你认为这个粒子能够 “一路顺风 ”,不断加速吗 ?为了实现带电粒子的多级加速,应该采用 交变电源 ,使粒子进入每一级都能继续加速。并且电源极性的变化还必须与粒子的电源极性的变化还必须与粒子的运动配合默契,步调

3、一致运动配合默契,步调一致 , 即要满足 同步条件同步条件 。直线加速器直线加速器多级直线加速器应具备的条件:筒间加速筒间加速筒内静电屏蔽筒内静电屏蔽 利用 电场加速电场加速 带电粒子; 通过 多级加速多级加速 获得高能粒子; 将加速电场以外的区域 静电屏蔽静电屏蔽 ; 采用 交变电源交变电源 提供加速电压; 电场交替变化与带电粒子运动应满足 同步条件同步条件 斯坦福大学斯坦福大学的加速器的加速器直线加速器占地太大,能不能让它小一点直线加速器占地太大,能不能让它小一点1932年 ,美国物理学家劳仑斯发明了 回旋加回旋加速器速器 , 从而使人类在获得具有较高能量的粒子方面迈进了一大步为此,劳仑斯荣获了诺贝尔物理学奖三、回旋加速器三、回旋加速器

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