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家用微波炉是一种利用微波的电磁能加热食物的新型灶具,主要由磁控管、波导管、微波加热器、炉门、直流电源、冷却系统、控制系统、外壳等组成.如图11-19所示为磁控管的示意图,一群电子在垂直于管的某截面内做匀速圆周运动.在管内有平行于管轴线方向的匀强磁场.磁感应强度发生周期性变化,由于这一群电子时而接近电极1,时而接近电极2,从而使电极附近的电场强度发生周期性变化.由于这一群电子散布的范围很小,可以看作集中在一点,共有N个电子.每个电子的电荷量为e、质量为m,设这群电子圆形轨道的直径为D,电子群离电极1端点P的最短距离为r.

图11-19

(1)这群电子做圆周运动的速率、频率各是多少?

(2)在电极1的端点P处,电场强度变化的频率是多少?

(3)在电极1的端点P处,运动的电子群产生的电场强度最大值、最小值各是多少?

解析:(1)由NevB=m,得v=

由v=2π··f得f=.

(2)电场强度变化的频率就是电子做圆周运动的频率f=.

(3)当电子群离P最近时,场强最大Emax=;当电子群离P最远时,场强最小,Emin=.

答案:(1)v=  f=  (2)f=  (3)Emax=  E min=


练习册系列答案
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