解析:(1)设质子第1次经过狭缝被加速后的速度为v 1
qU=
1
2 m v 1 2 ①
q v 1 B=m
v 1 2
r 1 ②
联立①②解得: r 1 =
1
B
2mU
q
(2)设质子从静止开始加速到出口处被加速了n圈,质子在出口处的速度为v
2nqU=
1
2 m v 2 ③
qvB=m
v 2
R ④
T=
2πm
qB ⑤
t=nT ⑥
联立③④⑤⑥解得 t=
πB R 2
2U
(3)回旋加速器正常工作时高频电压的频率必须与粒子回旋的频率相同.设高频电压的频率为f,则 f=
1
T =
qB
2πm
当加速α粒子时α粒子的比荷为质子比荷的2倍,
f′=
qB
4πm =
f
2 ,所以不用直接使用.
改动方法一:让回旋磁场的磁感应强度加倍.
改动方法二:让加速高频电压的频率减半.