張明聲

帶電粒子在磁場中運動涉及很多的實際問題，如速度選擇器、磁流體發(fā)電機、質(zhì)譜儀、回旋加速器等等.下面例析帶電粒子在磁場中運動的一些實驗問題.

一、測定帶電粒子比荷的實驗

例1 在研究性學(xué)習(xí)中，某同學(xué)設(shè)計了一個測定帶電粒子比荷的實驗，其實驗裝置如圖1所示.abcd是一個邊長為L的正方形盒子，在a處和cd邊的中點e處各有一個小孔，e外有一能顯示粒子從e孔射出的熒光屏M.盒子內(nèi)有一方向垂直于abcd平面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B.粒子源不斷地發(fā)射相同的帶電粒子，粒子的初速度可忽略，先讓粒子經(jīng)過電壓為U的電場加速，然后粒子立即由a孔平行ab邊射入盒內(nèi)，粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后恰好從e孔射出.不計粒子的重力和粒子之間的相互作用力.問：你認為該同學(xué)的設(shè)計方案可行嗎？若可行，求出帶電粒子的比荷；若不可行，說明你的理由.