Question

串列加速器是用來產生高能粒子的裝置，右圖為其主體的原理圖，在加速管的中部b處有很高的正電勢U＝7.5×10⁵ V，而a、c兩端均接地（即電勢為零）.現將速度很低的負一價碳離子從a端輸入加速管，當離子到達b處時，被b處的特殊裝置將其電子剝離，變成n價正離子，但不改變其速度的大小和方向，當這些n價正離子從c端射出加速管時，最大速度為多大？（已知碳離子的質量為m＝2×10^－26 kg，元電荷的電量為e＝1.6×10^-19 C，設碳原子核外的電子完全剝離）

 

Answer 1

答案：
解析：

解析：設負一價碳離子從a端輸入加速管到達b處時的速度為v1，則由動能定理得： mv12-0=eU                                                                                                           ① n價正離子由b到c，從c端射出加速管時，速度為v2.則由動能定理得： mv22-mv12=neU                                                                                                ② 解①②得：v2= 又n最大為6，所以碳離子的最大速度為vmax==9.17×106 m/s