串列加速器是用来产生高能离子的装置．下图虚线框内为其主体的原理示意图，其中加速管的中部b处有很高的正电势U，a、c两端均接地(电势为零)．现将速度很低的负一价碳离子从a端输入，当离子到达b处时，可被设在b处的特殊装置将其电子剥离，成为n价正离子，而不改变其速度大小．这些正n价碳离子从c端飞出后进入一与其速度方向垂直的、磁感强度为B的匀强磁场中，在磁场中做半径为R的圆周运动．已知碳离子的质量m=2．0×10-26kg，U=7．5×105V，B=0．50T，n=2，基元电荷e=1．6×10$-19C，求R．
设碳离子到达b处时的速度为
进入磁场后，碳离子做圆周运动，可得
解①～③式可得
把有关数据代入④式得 R=0．75m 串列加速器，考生肯定没有见到过，甚至这一名词也没有听到过．但是对具有高中物理知识的学生，是完全可以读懂试题关于串列加速器原理的描绘的．从c端射出的带电粒子进入磁场后要受洛仑兹力作用，此力就是粒子做圆周运动的向心力．磁场作用于粒子的洛仑兹力的大小与粒子所带的电量和粒子的速度有关．从c端射出的粒子来自b处，根据题意，它在b处被剥离若干电子后，成为，n价的正离子，所以从c端射出的粒子带有，n个正的基元电荷．这n价的正离子经过b、c之间的电场加速后到达c端．如果粒子在b处的速度为
从b处射出的粒子来自a端，在a端时，粒子是一价正离子，其速度很小，可忽略不计，到达b处时，因经过a、b之间的电场加速，速度变为
知道了粒子进入磁场时所带的电量和运动速度，粒子在磁场内做圆周运动的半径便可求得．
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在读懂试题所给的串列加速器原理的基础上，根据带电粒子在平行电场中运动的规律和能量守恒定律建立离子到达b处时的速度的关系式以及它与从c端射出时速度的关系式，再根据带电粒子在磁场中运动的规律建立进入磁场时的速度与运动圆周半径之间的关系式，最后得出正确结论．
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（2003?江苏）串列加速器是用来产生高能离子的装置．图中虚线框内为其主体的原理示意图，其中加速管的中部b处有很高的正电势U，a、c两端均有电极接地（电势为零）．现将速度很低的负一价碳离子从a端输入，当离子到达b处时，可被设在b处的特殊装置将其电子剥离，成为n价正离子，而不改变其速度大小．这些正n价碳离子从c端飞出后进入一与其速度方向垂直的、磁感应强度为B的匀强磁场中，在磁场中做半径为R的圆周运动．已知碳离子的质量为m=2.0×10-26kg，U=7.5×105V，B=0.50T，n=2，基元电荷e=1.6×10-19C，求R．查看答案和解析>>
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串列加速器是用来产生高能离子的装置，如图所示，图中虚线框内为其主体的原理示意图，其中加速管的中部b处有很高的正电势U，a、c两端均有电极接地（电势为零）。现将速度很低的负一价碳离子（碳离子的质量为m）从a端进入，当离子到达b处时，可被设在b处的特殊装置将其电子剥离，成为n价正离子，而不改变其速度大小。这些正n价碳离子从c端飞出后进入一与其速度方向垂直的、磁感应强度为B的匀强磁场中，则在磁场中的半径R（已知基元电荷为e）
A．
B．
C． 
D．
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图11-4-3
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串列加速器是用来产生高能离子的装置。图中虚线框内为其主体的原理示意图，其中加速管中的中部b处有很高的正电势U，a、c两端均有电极接地（电势为零）。现将速度很低的负一价碳离子从a端输入，当离子到达b处时，可被设在b处的特殊装置将其电子剥离，成为正n价正离子，而不改变其速度大小，这些正n价碳离子从c端飞出后进入一与其速度方向垂直的、磁感强度为B的匀强磁场中，在磁场中做半径为R的圆周运动。已知碳离子的质量
，
，
，
,基元电荷
，求R.
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1，从c端射出时的速度为
，由能量关系得
①
=
+
②
③
④
1，到达c端时的速度为
2，则有
1，故有
