Question

高中物理，回旋加速器，每加速一周，圆心会变化吗？

高中物理，回旋加速器，将电荷放在圆心处，把D型盒半径当做最终加速电子的半径。但是每通过电场加速一次，速度都会变化，那每一次半径R=mv/qb 也就会变化，而且经过电场加速后的速度不同，半径也不同，那么圆心位置也就会发生变化，似乎不能把D型盒半径当做最终加速粒子的加速半径？

Answer 1

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

Answer 2

我也有此质疑，高中物理的回旋加速器在知识上好像存在纰漏

Answer 3

当然会

Answer 4

（1）设质子加速后最大速度为v，由牛顿第二定律得得： qvB=mv2 R ① 质子的回旋周期为： T=2πR v =2πm qB ② 离频电源的频率为： f=1 T =qB 2πm ③ 质子加速后的最大动能为： EK=1 2 mv2 ④ 设质子在电场中加速的次数为n，则： EK=nqU ⑤ 又t=nT 2 ⑥ 可解得： U=πBR2 2t ⑦ （2）在电场中加速的总时间为： t1=nd v 2 =2nd v ⑧ 在D形盒中回旋的意时间为： t2=nπR v ⑨ 由于R＞＞d 故t1 t2 =2d πR ＜＜1 即当R＞＞d时，质子在电场中加速的总时间相对于在D形盒中回旋的时间可忽略不计．答：（1）此加速器所需的高频电源频率f为qB 2πm ，加速电压U为πBR2 2t ；（2）当R＞＞d时，质子在电场中加速的总时间相对于在D形盒中回旋的时间可忽略不计．