題目列表(包括答案和解析)
(19分)為了獲得一束速度大小確定且方向平行的電子流,某人設計了一種實驗裝置,其截面圖如題9圖所示。其中EABCD為一接地的金屬外殼。在A處有一粒子源,可以同時向平行于紙面的各個方向射出大量的速率不等的電子。忽略電子間的相互作用力,這些電子進入一垂直于紙面向里的圓形區(qū)域勻強磁場后,僅有一部分能進入右側(cè)的速度選擇器MNPQ。已知圓形磁場半徑為R;速度選擇器的MN和PQ板都足夠長,板間電場強度為E(圖中未畫出電場線),勻強磁場垂直于紙面向里大小為B2,電子的電荷量大小為e,質(zhì)量為m。調(diào)節(jié)圓形區(qū)域磁場的磁感應強度B1的大小,直到有電子從速度選擇器右側(cè)射出。求:
(1)速度選擇器的MN板帶正電還是負電?能從速度選擇器右側(cè)射出的電子的速度大小、方向如何?
(2)是否所有從粒子源A處射出并進入磁場的速度大小為(1)問中的電子,最終都能從速度選擇器右側(cè)射出?若能,請簡要證明,并求出圓形磁場的磁感應強度B1的大;若不能,請說明理由。(不考慮電子“擦”到金屬板的情形以及金屬板附近的邊界效應)
(3)在最終能通過速度選擇器的電子中,從圓形區(qū)域磁場出射時距AE為的電子在圓形磁場中運動了多長時間?
(19分)為了獲得一束速度大小確定且方向平行的電子流,某人設計了一種實驗裝置,其截面圖如題9圖所示。其中EABCD為一接地的金屬外殼。在A處有一粒子源,可以同時向平行于紙面的各個方向射出大量的速率不等的電子。忽略電子間的相互作用力,這些電子進入一垂直于紙面向里的圓形區(qū)域勻強磁場后,僅有一部分能進入右側(cè)的速度選擇器MNPQ。已知圓形磁場半徑為R;速度選擇器的MN和PQ板都足夠長,板間電場強度為E(圖中未畫出電場線),勻強磁場垂直于紙面向里大小為B2,電子的電荷量大小為e,質(zhì)量為m。調(diào)節(jié)圓形區(qū)域磁場的磁感應強度B1的大小,直到有電子從速度選擇器右側(cè)射出。求:
(1)速度選擇器的MN板帶正電還是負電?能從速度選擇器右側(cè)射出的電子的速度大小、方向如何?
(2)是否所有從粒子源A處射出并進入磁場的速度大小為(1)問中的電子,最終都能從速度選擇器右側(cè)射出?若能,請簡要證明,并求出圓形磁場的磁感應強度B1的大小;若不能,請說明理由。(不考慮電子“擦”到金屬板的情形以及金屬板附近的邊界效應)
(3)在最終能通過速度選擇器的電子中,從圓形區(qū)域磁場出射時距AE為的電子在圓形磁場中運動了多長時間?
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