17.正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)是使正負(fù)電子以相同速率對(duì)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(shí)驗(yàn)裝置,該裝置一般由高能加速器.環(huán)形儲(chǔ)存室和對(duì)撞測(cè)量區(qū)三個(gè)部分組成.為了使正負(fù)電子在測(cè)量區(qū)內(nèi)不同位置進(jìn)行對(duì)撞,在對(duì)撞測(cè)量區(qū)內(nèi)設(shè)置兩個(gè)方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域.對(duì)撞區(qū)域設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)化原理如圖所示:MN和PQ為足夠長(zhǎng)的豎直邊界,水平邊界EF將整個(gè)區(qū)域分成上下兩部分,Ⅰ區(qū)域的磁場(chǎng)方向垂直紙面向內(nèi),Ⅱ區(qū)域的磁場(chǎng)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(duì)正負(fù)電子以相同速率分別從注入口C和注入口D同時(shí)水平射入,在對(duì)撞測(cè)量區(qū)發(fā)生對(duì)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(zhǎng),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(guò)水平邊界EF一次后對(duì)撞,求正電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)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(shí)間距L的大?。?/div>