回旋加速器中的螺線并非是等間距的

回旋加速器是1932年美國的物理學家勞倫斯發明的，他因此獲得了1936年諾貝爾物理學獎。回旋加速器的原理如圖1所示，從位于D形盒的縫隙中央處的粒子源放射出的粒子，經兩個D形盒間的電場加速后，垂直磁場方向進入某一D形盒內，在洛倫茲力的作用下做勻速圓周運動，經過磁場偏轉半個圓周后又回到縫隙。此時縫隙處的電場方向恰好改變，帶電粒子在縫隙中再一次被加速，以更大的速度進入另一D形盒做勻速圓周運動……這樣，帶電粒子不斷地被加速，直至帶電粒子在D形盒沿螺線軌跡逐漸趨于盒的邊緣，達到預期的速率后，用粒子引出裝置把它們引出來。

回旋加速器中粒子運動的軌跡圓的半徑越來越大，相鄰的軌跡與極板的相交點的間距相等嗎？教科書和很多教輔用書勻沒有體現，其間距關系可以這樣來推導：

如圖，粒子由靜止釋放，經加速電場加速后到達A0點的速度為v0，假設加速電壓為U，則由動能定理：qU=12mv20可得v0=2qUm，進入磁場后的旋轉半徑r0=mv0qB=2mUqB2；當由A1射入上面磁場時的速度為v1， 半徑為r1，則

可見，間距不是相等而是越來越小，且左側與右側的對應間距也不相等，滿足對應的左側間距比右側大的關系。

（欄目編輯羅琬華）

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