题目内容

【题目】如图所示,在匀强磁场中有 1 2 两个质子在同一水平面内沿逆时 针方向作匀速圆周运动轨道半径 r1r2 并相切于 P T1T2a1a2t1t2分别表示 12 两个质子的周期向心加速度以及各自从经过 P 点算起到第 一次通过图中虚线 MN 所经历的时间 T1________ T2a1____ a2t1____ t2(以上三空”“=”“).

【答案】 =

【解析】对于质子,其比荷相同,质子在磁场中做圆周运动的周期: ,质子在同一匀强磁场中,则:
质子在磁场中做圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得: ,解得: ,由题意可知: ,则
向心加速度: ,解得: ,由于: ,则:
粒子在磁场中的运动时间: ,由图可知:质子1从经过P点算起到第一次通过图中虚线MN所转过的圆心角比质子2小,即: ,由于T相等,

则:

练习册系列答案
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【题目】用电子加速器产生的高能电子束照射可使一些物质产生物理、化学和生物学效应,其中电子束焊接是发展最快、应用最广泛的一种电子束加工技术电子束加工的特点是功率大,能在瞬间将能量传给工件,而且电子束的能量和位置可以用电磁场精确和迅速地调节,实现计算机控制图甲是电子束加工工件的示意图,电子枪产生热电子后被高压电源加速,经聚焦系统会聚成很细的电子束,打在工件上产生高压力和强能量,对工件进行加工图乙是电子加速系统,K是与金属板M距离很近的灯丝,电源E1K加热可以产生初速度不计的热电子,N为金属网MN接在输出电压恒为U的高压电源E2MN之间的电场近似为匀强电场,系统放置在真空环境中,通过控制系统排走工件上的多余电子,保证N与工件之间无电压,正常工作时,若单位时间内从K发出的电子数为nMN之间的电场加速后大多数电子从金属网的小孔射出,少部分电子打到金属网丝上被吸收从而形成回路电流,电流表的示数稳定为I已知电子的质量为m、电量为e不计电子所受的重力和电子之间的相互作用

(1)求单位时间内被金属网N吸收的电子数;

(2)若金属网N吸收电子的动能全部转化为内能,试证明其发热功率P=IU;

(3)a.电子在聚焦时运动方向改变很小,可认为垂直打到工件上时的速度与从N中射出时的速度相同,并假设电子打在工件上被工件全部吸收不反弹求电子束打到工件表面时对工件的作用力大小;并说明为增大这个作用力,可采取的合理可行的措施(至少说出两种方法);

b.已知MN两板间的距离为d,设在两板之间与M相距x的空间内(足够小)电子数为x的关系式。

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