问题
问答题
人们到医院检查身体时,其中有一项就是做胸透,我们可以把做胸透的原理等效如下:如图所示,P是一个放射源,从开口处在纸面内向各个方向放出某种粒子(不计重力),而这些粒子最终必须全部垂直射到底片MN这一有效区域,并要求底片MN上每一地方都有粒子到达。假若放射源所放出的是质量为m、电量为q的带正电的粒子,且所有的粒子速率都是v,M与放射源的出口在同一水平面,底片MN竖直放置,底片MN长为L。
为了实现上述目的,我们必须在P的出口处放置一有界匀强磁场。求:
(1)匀强磁场的方向
(2)画出所需最小有界匀强磁场的区域,并用阴影表示
(3)匀强磁场的磁感应强度B的大小以及最小有界匀强磁场的面积S
答案
(1)匀强磁场的方向为垂直纸面向外
(2)
(3)S=πL2/4
(1)匀强磁场的方向为垂直纸面向外 3分
(2)最小有界磁场如图所示, 4分
(3)要想使所有的粒子都最终水
平向右运动,带电粒子在磁场中
做匀速圆周运动的轨道半径必须
与最小圆形有界匀强磁场的半径
大小一致所以有:R="L/2 " 2分
根据牛顿第二定律: 得:
3分
联立解得: 3分
如图所示,有界磁场的最小面积为:S=πL2/4 3分