如图甲所示为一种研究高能粒子相互作用的部分简化装置，粒子先由k个加速电场从静止开始加速后，被导入装置送入位于水平面内的圆环型真空管道。每个加速电场电压均为U，在

题型：福建省模拟题难度：来源：

如图甲所示为一种研究高能粒子相互作用的部分简化装置，粒子先由k个加速电场从静止开始加速后，被导入装置送入位于水平面内的圆环型真空管道。每个加速电场电压均为U，在管道内有n个控制粒子转弯的圆形磁场，连续均匀分布在整个圆周上，每个圆形磁场的磁感应强度大小均为B。粒子在环形管道中沿管道中心线做半径为R的匀速圆周运动，经过每个圆形磁场时，入射点和出射点都在同一条直径的两端（如图乙所示）。粒子重力不计，且不考虑粒子的相对论效应，（k、U、R、B、n为已知量）求：  
（1）粒子进入圆环型真空管道时的速度大小v；
（2）粒子经过每个圆形磁场区域的时间t；
（3）环形管道的内环半径a．

答案

解：（1）设粒子质量为m、电荷量为q，由动能定理得：
①
又②
得：③
（2）由④
⑤
得⑥
（3）设圆形磁场的区域半径r，在Rt△AO₁O中，有：
⑦
sinπ/n=r/R  ⑧
 ⑨
得：a=R（cosπ/n－sinπ/n） ⑩