Question

下面有兩種觀點(diǎn)是關(guān)于粒子從回旋加速器中射出時(shí)最大速度v_m的大小由哪些因素決定的討論，你認(rèn)為正確的是哪種？

觀點(diǎn)一：使粒子獲得動能的是電場，設(shè)共加速n次，則由動能定理有：

    nqU=m²v_m=

    于是得出為了使粒子射出的速度v_m最大，只需增大加速電壓，而與磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及D形盒半徑大小無關(guān).

觀點(diǎn)二：只要粒子從D形盒中邊緣導(dǎo)出，那么，它最后半周應(yīng)滿足

    qv_mB=

    要使粒子射出時(shí)的速度v_m最大，就要使磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B及D形盒的半徑R大，而與加速電壓U的大小無關(guān)(只要U≠0).

Answer 1

解析：觀點(diǎn)二正確.

    觀點(diǎn)一的錯(cuò)誤在于沒有注意公式中n恰是U的函數(shù)(自己推導(dǎo))，電壓U越高,n就越小，試想如果電壓U足夠高，那么粒子可能回轉(zhuǎn)半周就被射出來了.

    理論上講僅靠電場加速，也可以使粒子獲得較大的速度，例如直線加速器.

點(diǎn)評：如果只與U有關(guān)，為什么還要D形盒及磁場呢？實(shí)際上加速次數(shù)n是U的函數(shù)，稍加推導(dǎo)便可知哪種觀點(diǎn)正確.