在粒子物理學的研究中,經常用電場和磁場來控制或者改變粒子的運動。一粒子源產生離子束,已知離子質量爲m,電荷量爲...
問題詳情:
在粒子物理學的研究中,經常用電場和磁場來控制或者改變粒子的運動。一粒子源產生離子束,已知離子質量爲m,電荷量爲+e 。不計離子重力以及離子間的相互作用力。
(1)如圖1所示爲一速度選擇器,兩平行金屬板水平放置,電場強度E與磁感應強度B相互垂直。讓粒子源*出的離子沿平行於極板方向進入速度選擇器。求能沿圖中虛線路徑透過速度選擇器的離子的速度大小v。
(2)如圖2所示爲豎直放置的兩平行金屬板A、B,兩板中間均開有小孔,兩板之間的電壓UAB隨時間的變化規律如圖3所示。假設從速度選擇器出來的離子動能爲Ek=100eV,讓這些離子沿垂直極板方向進入兩板之間。兩極板距離很近,離子透過兩板間的時間可以忽略不計。設每秒從速度選擇器*出的離子數爲N0 = 5×1015個,已知e =1.6×10-19C。從B板小孔飛出的離子束可等效爲一電流,求從t = 0到t = 0.4s時間內,從B板小孔飛出的離子產生的平均電流I。
(3)接(1),若在圖1中速度選擇器的上極板中間開一小孔,如圖4所示。將粒子源產生的離子束中速度爲0的離子,從上極板小孔處釋放,離子恰好能到達下極板。求離子到達下極板時的速度大小v,以及兩極板間的距離d。
【回答】
(1)(2)6×10-4A(3),。
知識點:安培力與洛倫茲力單元測試
題型:計算題
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