17.正負(fù)電子對撞機(jī)是使正負(fù)電子以相同速率對撞(撞前速度在同一直線上的碰撞)并進(jìn)行高能物理研究的實驗裝置,該裝置一般由高能加速器.環(huán)形儲存室和對撞測量區(qū)三個部分組成.為了使正負(fù)電子在測量區(qū)內(nèi)不同位置進(jìn)行對撞,在對撞測量區(qū)內(nèi)設(shè)置兩個方向相反的勻強(qiáng)磁場區(qū)域.對撞區(qū)域設(shè)計的簡化原理如圖所示:MN和PQ為足夠長的豎直邊界,水平邊界EF將整個區(qū)域分成上下兩部分,Ⅰ區(qū)域的磁場方向垂直紙面向內(nèi),Ⅱ區(qū)域的磁場方向垂直紙面向外,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B.現(xiàn)有一對正負(fù)電子以相同速率分別從注入口C和注入口D同時水平射入,在對撞測量區(qū)發(fā)生對撞.已知兩注入口到EF的距離均為d,邊界MN和PQ的間距為L,正電子的質(zhì)量為m,電量為+e,負(fù)電子的質(zhì)量為m,電量為-e.
(1)試判斷從注入口C入射的是正電子還是負(fù)電子;
(2)若L=4
d,要使正負(fù)電子經(jīng)過水平邊界EF一次后對撞,求正電子在磁場中運(yùn)動的時間;
(3)若只從注入口C射入電子,要使電子從D飛出,求電子射入的最小速率,及此時間距L的大?。?/div>