3、1932年劳伦斯和利文斯设计了回旋加速器,回旋加速器的工作原理如图所示,置于高真空中的D形金属盒,其半径为R,两盒之间间隙很小,带电粒子通过的时间可以忽略不计。磁感应强度为B的均匀磁场垂直于盒面。A处粒子源产生的粒子,质量为m,电荷为+q,在加速电压为U的加速器中加速,加速过程中不考虑相对论效应和引力。
(1)求出粒子第二次穿过两个 D 形盒之间的缝隙时的轨道半径与第一次穿过两个 D 形盒之间的缝隙时的轨道半径之比。(2)求出粒子从静止加速到出口所需的时间 t。
4 某仪器利用电场和磁场来控制材料表面之上电子的运动。如图25所示,材料表面之上的矩形区域PP'N'N内充满指向垂直下方的均匀电场,宽度为d;矩形区域NN'M'M内充满指向垂直于纸面的均匀磁场,磁感应强度为B,长度为3s,宽度为s;NN'为磁场与电场之间的薄隔离层。初速度为0的电子从P点经电场加速后垂直穿过隔离层进入磁场。电子每次穿过隔离层时,运动方向不变,其动能损失为每次穿过前的动能的10%,最后电子只能飞出磁场边界M'N'。忽略电子所受的重力。 (1)求出电子第二次圆周运动的半径与第一次圆周运动的半径之比;(2)求出电场强度的取值范围;
N 是电子的中点。如果我们想让电子在 A 和 M 之间垂直(3),A 是 M
它于上午飞出。求出电子在磁场区域移动所需的时间。
106℃/公斤
5 如图a所示,水平线MN下方有一个均匀电场。现在回旋加速器的工作原理如图所示置于高真空中,如果忽略重力,比电荷m为
电场中O点的正电荷由静止状态释放出来。
经15×10-5s后网校头条,电荷以v0=1.5×l04m/s的速度穿过MN,进入其上方的均匀磁场回旋加速器的工作原理如图所示置于高真空中,磁场方向垂直于纸面,磁感应强度B遵循图b所示的规律。
周期性变化(图b中,磁场垂直于纸面向外时为正,时刻t=0为电荷第一次通过MN时)。求:
(1)均匀电场的电场强度E
(2)在图b中
×10-5s 电荷与点O之间的水平距离