《5.6洛仑兹力与现代科技》优质课PPT课件下载

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内容一、直线加速器

加利佛尼亚斯坦福大学的粒子加速器

1、结构特点：

问题1：用什么方法可以加速带电微粒？

答：利用加速电场可以加速带电粒子

问题2：要使一个带正电微粒获得更大的速度（能量）？

答：采用多个电场，使带电粒子实现多级加速。

　　但采用上图进行多级加速，真的可行吗？有什么问题？如何改进？

由于接同一交流电，各加速区时间相同，但级数越高，速度越大，故加速区间越长。

2、加速原理：

由动能定理得，带电粒子经n级的电场加速后，增加的动能为：

3、直线加速器的缺点：空间占用太大，过于笨重，所用的高电压技术难度较大。

思考：如何让加速器的体积很小，但也能加速到很大的速度呢？

内容二、回旋加速器

费米实验室环形加速器

——美国伊利诺依州

1、结构：

2、加速过程：

回旋加速器中磁场的磁感应强度为B，D形盒直径为d，用于加速质量为m、电量为q的粒子，设粒子加速前的初速度为零。求：粒子第二次和第一次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比?

回旋加速器中磁场的磁感应强度为B，D形盒直径为d，用于加速质量为m、电量为q的粒子，设粒子加速前的初速度为零。求高频电源的频率？

12、欧洲核子研究中心的大型强子对撞机于2008年3月组装完毕，是目前上最大的粒子对撞机。科学家希望能通过一项宏伟的质子撞击实验，破解物质质量形成之谜。这个粒子加速器已在一条17英里（约27千米）长的环形隧道里组装完毕．

日常的普通实验中回旋加速器是获得高能带电粒子的一种装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连的两个Ｄ形盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两Ｄ形金属盒处于垂直于盒的匀强磁场中，如下图所示，关于回旋加速器，下列说法正确的是

Ａ、狭缝间的电场对粒子起加速作用，因此加速电压越大，带电粒子从Ｄ形盒射出时的动能越大。Ｂ、Ｄ形金属盒的半径越大，带电粒子从Ｄ形盒中射出时的动能越大Ｃ、带电粒子做一次圆周运动，要被加速两次，因此交变电场的周期应为圆周运动周期的二倍。Ｄ、用用一回旋加速器分别加速不同的带电粒子，有可能要调节交变电场的频率。

课堂小结

物理作业：《配套练习》P２９页第1－５题