为什么加速器中的粒子做匀速圆周运动?谢谢

作者&投稿:张雍 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
为什么 电场力与速度始终垂直提供向心力时粒子做匀速圆周运动? 急急急急.......~

因为电场力与速度始终垂直,所以电场力对粒子不做功,在忽略重力的情况下,粒子能量守恒,故速度大小不变,从而在电场力大小恒定的情况下,运动的曲率亦恒定,故粒子做匀速圆周运动。

回旋加速器是由两个D形盒组成,D形盒中有匀强磁场,盒间有匀强电场,电场变化周期等于圆周运动周期T=2πm/qB。
带电粒子在电场力的作用下加速,然后进入磁场,受到洛仑兹力使其运动方向改变转过180度(T/2),再次进入电场。
这时电场方向改变,使带电粒子再次加速,穿过电场后进入另一个磁场再次转过180度(T/2)回到电场,电场的方向又改变,对带电粒子继续加速。
于是循环这个过程就达到对粒子加速的目的,只有电场变化周期等于圆周运动周期才能使带电粒子总是处于加速状态,由qVB=mv^2/r,T=2πr/v=2πm/qB。

扩展资料:
利用磁场和电场共同使带电粒子作回旋运动,在运动中经高频电场反复加速的装置。是高能物理中的重要仪器。
带电粒子以某一速度垂直进入匀强磁场时,只在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,其中周期与速率和半径无关,使带电粒子每次进入D形盒中都能运动相等时间(半个周期)后,平行于电场方向进入电场中加速。
它们可以向两个方向运动,而且因为比荷相同,他们同时加速。又是空间结构的D型盒,不用担心碰撞。
参考资料来源:百度百科—— 回旋加速器

在回旋加速器中做的是匀加速圆周运动而不是匀速圆周运动,在直线加速器中还是做直线运动
这是由于带电粒子在磁场中受到洛伦兹力的原因。带电粒子在有电场加速的情况下进入磁场,所以只受洛伦兹力和电场力和重力,因为洛伦兹力只能改变物体运动方向,而不能对物体做功,洛伦兹力方向总与带电粒子运动方向垂直。所以带电粒子做匀加速圆周运动。

洛伦兹力大小计算公式为:F=qvB (q:物体带点量;v:物体进入磁场的速度 B:磁感应强度)
带电粒子受洛伦兹力做圆周运动的半径公式:R=mv/qB (m:带电粒子质量 v:带电粒子进入磁场时的初速度 q和B同上)

是不是那个有两个半圆组成的加速器?
我记得在那半圆里只有磁场,洛仑兹力提供向心力,当然只做匀速圆周运动啦(仅限于在两次加速中间哦,加速前和加速后自然是不一样的速度的)
f=qvB=mv/(r^2)
之所以能加速是因为在那两个半圆中间有加速用的电场0.5mv^2=Uq
半径r=mv/qB

洛伦兹力大小计算公式为:F=qvB ,带电粒子受洛伦兹力做圆周运动的半径公式:R=mv/qB .这要在理想状态下才行,即:m v q B 都为常量时才行。

真实的,真的应该抽。既然是加速器,怎么可能匀速嘛...

谁告诉你加速器中的粒子做的是匀速圆周运动的啊?抽他八个大嘴巴!


回旋加速器中出来的粒子速度和什么有关
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西华县19141753775: 在回旋加速器中,为什么速度越大在磁场中的运动半径越大 -
仰爽蒲地:[答案] 应该说是半径越大,被加速的速度越大.在磁场中带电粒子做匀速圆周运动,qvB=mv^2/r v=qBr/m.由此可见,半径越大,速度越大.

西华县19141753775: 为什么回旋加速器加速中的D形金属扁盒内没有电场 -
仰爽蒲地: D形金属盒中覆盖着匀强磁场,使粒子做半圆轨迹的匀速圆周运动,条件是要只受磁场力(洛仑兹力),如果有电场,会受电场力,改变粒子轨迹,将会是一般的曲线轨迹.电场存在于两个D形金属盒之间的狭缝里,每次粒子经过使其加速.

西华县19141753775: 回旋加速器的原理? -
仰爽蒲地:[答案] 首先,让粒子从D形盒子的中心飘入,即初速度认为是0,经过电场的加速,由动能定理得qu=1/2mv²,粒子以v在D形盒子中做匀速圆周运动,由于电场周期=匀速圆周运动的周期,因此,当粒子出D盒子的时候电场改变方向,又给粒子加速了,经过...

西华县19141753775: 为什么 电场力与速度始终垂直提供向心力时粒子做匀速圆周运动? 急急急急....... -
仰爽蒲地: 因为电场力与速度始终垂直,所以电场力对粒子不做功,在忽略重力的情况下,粒子能量守恒,故速度大小不变,从而在电场力大小恒定的情况下,运动的曲率亦恒定,故粒子做匀速圆周运动.

西华县19141753775: 最大的回旋加速器和最小的回旋加速器是多大? -
仰爽蒲地: 回旋加速器的原理 首先,让粒子从D形盒子的中心飘入,即初速度认为是0,经过电场的加速,由动能定理得qu=1/2mv², 粒子以v在D形盒子中做匀速圆周运动,由于电场周期=匀速圆周运动的周期,因此,当粒子出D盒子的时候电场改变方向...

西华县19141753775: 高中物理的回旋加速器有什么性质 -
仰爽蒲地: 回旋加速器,是利用磁场使带电粒子作回旋运动,在运动中经高频电场反复加速的装置,是高能物理中的重要仪器.回旋加速器的性质:1、磁场的作用带电粒子以某一速度垂直进入匀强磁场时,只在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,其中周期与速率和半径无关,使带电粒子每次进入D形盒中都能运动相等时间(半个周期)后,平行于电场方向进入电场中加速.2、电场的作用回旋加速器的两个D形盒之间的窄缝区域存在周期性的变化的并垂直于两D形盒直径的匀强电场,加速就是在这个区域完成的.3、交变电压为了保证每次带电粒子经过狭缝时均被加速,使其能量不断提高,要在狭缝处加一个与粒子运动的周期一致的交变电压.

西华县19141753775: 正负电子加速原理 -
仰爽蒲地: superyin说的只是回旋加速器的原理.实际上除了利用洛仑兹力的回旋加速器以外,还有直线型的直线加速器,通过将直线型管道分成许多段,并加上交变的电压,使电子每通过一段就加速一次.

西华县19141753775: 回旋加速器中粒子的能量来自于哪儿? -
仰爽蒲地: 回旋加速器中粒子的能量来自于“交变的电磁场” 1930年劳伦特提出回旋加速器[1]的理论,1932年首次研制成功.它的主要结构是在磁极间的真空室内有两个半圆形的金属扁盒(D形盒)隔开相对放置,D形盒上加交变电压,其间隙处产生交变电场.置于中心的粒子源产生带电粒子射出来,受到电场加速,在D形盒内不受电场力,仅受磁极间磁场的洛伦兹力,在垂直磁场平面内作圆周运动.

西华县19141753775: 若提高高频电源的电压,粒子离开回旋加速器的动能怎么变化 -
仰爽蒲地: 若提高高频电源的电压,粒子离开回旋加速器的动能不变由带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动qvB=mv^2/r r=mv/qB设回旋加速器D形盒半径R 最大速度VmR=mVm/qB Vm=qBR/m最大动能 Ek=1/2mVm^2=q^2B^2R^2/2m和电源电压无关

西华县19141753775: 有一回旋加速器,两个D形盒的半径为R,两D形盒之间的高频电压为U,偏转磁场的磁感强度为B.如果一个α粒子和一个质子,都从加速器的中心开始被加... -
仰爽蒲地:[答案]错当带电粒子在D形盒内做圆周运动时,速率不变.当带电粒子通过两个D形盒之间的缝隙时,电场力对带电粒子做功,使带电粒子的速度增大.设带电粒子的质量为m,电荷为q,在回旋加速器中被加速的次数为n,从D形盒飞出时的速度为V,根据...

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