【题目】某种粒子加速器的设计方案如图19所示,M、N为两块垂直于纸面旋转放置的圆形正对平行金属板,两金属板中心均有小孔(孔的直径大小可忽略不计),板间距离为h。两板间接一直流电源,每当粒子进入M板的小孔时,控制两板的电势差为U,粒子得到加速,当粒子离开N板时,两板的电势差立刻变为零。两金属板外部存在着上、下两个范围足够大且有理想平面边界的匀强磁场,上方磁场的下边界cd与金属板M在同一水平面上,下方磁场的上边界ef与金属板N在同一水平面上,两磁场平行边界间的距离也为h,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度为B。在两平行金属板右侧形成与金属板间距离一样为h的无电场、无磁场的狭缝区域。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从M板小孔处无初速度释放,粒子在MN板间被加速,粒子离开N板后进入下方磁场中运动。若空气阻力、粒子所受的重力以及粒子在运动过程中产生的电磁辐射均可忽略不计,不考虑相对论效应、两金属板间电场的边缘效应以及电场变化对于外部磁场和粒子运动的影响。

(1)为使带电粒子经过电场加速后不打到金属板上,请说明圆形金属板的半径R应满足什么条件;

(2)在ef边界上的P点放置一个目标靶,P点到N板小孔O的距离为s时,粒子恰好可以击中目标靶。对于击中目标靶的粒子,求:

其进入电场的次数n;

②其在电场中运动的总时间与在磁场中运动的总时间之比。

 0  154014  154022  154028  154032  154038  154040  154044  154050  154052  154058  154064  154068  154070  154074  154080  154082  154088  154092  154094  154098  154100  154104  154106  154108  154109  154110  154112  154113  154114  154116  154118  154122  154124  154128  154130  154134  154140  154142  154148  154152  154154  154158  154164  154170  154172  154178  154182  154184  154190  154194  154200  154208  176998 

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