问题
问答题
如图回旋加速器的D形盒半径为R，用来加速质量为m，带电量为q的质子，使质子由静止加速到具有能量为E后，由A孔射出，求：
（1）加速器中匀强磁场B的方向和大小．
（2）设两D形盒间的距离为d，其间电压为U，则加速到上述能量所需回旋周数是多少？
（3）加速到上述能量所需时间（不计通过缝隙的时间）．
答案
（1）
（2）
（3）
（1）由圆周运动规律知：qvB=mv2/R， ①
又质子具有的能量E=
②
联立①、②得B=
③
据左手定则知，B的方向垂直于纸画向呈，
（2）质子每加速一次，能量增加为qU，每周加速两次，
所以
④
（3）因为质子运动线速度
⑤
联立①、⑤得周期T=
⑥
可见周期与半径r及速度v都无关
故加速总时间t=nT。 ⑦
联立④、⑤、⑥、⑦解得t=