度选择器是一种只允许速度( v )等于电场( E )的大小除以磁场( B )的大小的粒子 通过包含这些电场和磁场的区域。给定以下(虚构的)进入和离开速度选择器的粒子数据,确定留在速度选择器中的粒子数。 粒子进入粒子离开 17 12 15 9 21 13 27 16
时间: 2023-09-22 08:06:15 浏览: 176
### 回答1:
根据速度选择器的定义,我们需要计算每个粒子的 v/E/B 值,如果这个值对于所有粒子都相等,那么这些粒子就会留在速度选择器中。
对于进入的粒子,我们有:
- 粒子 1:v/E/B = 17/E/B
- 粒子 2:v/E/B = 15/E/B
- 粒子 3:v/E/B = 21/E/B
- 粒子 4:v/E/B = 27/E/B
对于离开的粒子,我们有:
- 粒子 1:v/E/B = 12/E/B
- 粒子 2:v/E/B = 9/E/B
- 粒子 3:v/E/B = 13/E/B
- 粒子 4:v/E/B = 16/E/B
因为我们想要找到一个相同的 v/E/B 值,所以我们可以将每个粒子的 v/E/B 值设置为 x。这样我们可以得到以下方程:
17/x = 12/x
15/x = 9/x
21/x = 13/x
27/x = 16/x
通过简单的代数运算,我们得到 x = 34/3。
现在我们可以检查每个粒子的 v/E/B 值是否等于 34/3:
- 粒子 1:v/E/B = 17/(34/3) = 9
- 粒子 2:v/E/B = 15/(34/3) ≈ 8.82
- 粒子 3:v/E/B = 21/(34/3) ≈ 12.41
- 粒子 4:v/E/B = 27/(34/3) ≈ 15.88
- 粒子 1:v/E/B = 12/(34/3) ≈ 10.59
- 粒子 2:v/E/B = 9/(34/3) ≈ 7.94
- 粒子 3:v/E/B = 13/(34/3) ≈ 9.59
- 粒子 4:v/E/B = 16/(34/3) ≈ 11.76
我们可以看到,只有粒子 1 和粒子 2 的 v/E/B 值接近于 34/3,因此只有这两个粒子留在速度选择器中。因此,留在速度选择器中的粒子数为 2。
### 回答2:
根据给定的数据,我们按照速度选择器的条件来判断留在速度选择器中的粒子数。速度选择器要求速度等于电场的大小除以磁场的大小,因此我们需要计算每个粒子的速度,判断是否满足条件。
首先,我们需要确定每个粒子的电场和磁场大小,但是问题中没有给出这些数据,所以无法具体计算。假设电场和磁场的大小是1,那么根据速度选择器的条件,只有当电场的大小等于磁场的大小时,粒子的速度才为1,才能留在速度选择器中。
根据这个条件,我们计算每个进入速度选择器的粒子的速度:
17 / 1 = 17
12 / 1 = 12
15 / 1 = 15
9 / 1 = 9
21 / 1 = 21
13 / 1 = 13
27 / 1 = 27
16 / 1 = 16
根据计算结果,只有进入速度选择器的粒子速度为17、15、21和27的粒子满足速度选择器的条件,它们的速度等于电场的大小除以磁场的大小。所以留在速度选择器中的粒子数为4。
### 回答3:
根据给定的条件,速度选择器中留下的粒子必须满足以下条件:v = E / B。因此,我们需要通过给定的进入和离开速度来计算每个粒子进入速度选择器时的电场和磁场的大小。
首先,我们计算每个进入速度选择器的粒子的电场和磁场的大小。根据v = E / B,我们可以通过以下公式求解:
E = v * B
接下来,我们将使用给定的进入和离开速度来计算每个粒子的电场和磁场的大小,并确定留在速度选择器中的粒子数。
进入速度选择器的粒子:17,15,21,27
进入速度选择器的粒子的离开速度:12,9,13,16
根据上述公式,我们可以计算每个进入速度选择器的粒子的电场和磁场的大小:
E1 = 17 * B1 = 12 * B1
E2 = 15 * B2 = 9 * B2
E3 = 21 * B3 = 13 * B3
E4 = 27 * B4 = 16 * B4
现在,我们可以将每个粒子的电场和磁场的大小进行比较,以确定留在速度选择器中的粒子数:
1. 对于粒子1:E1 = 17 * B1 = 12 * B1,由于违背了v = E / B的条件,粒子1将离开速度选择器。
2. 对于粒子2:E2 = 15 * B2 = 9 * B2,条件成立,粒子2将留在速度选择器中。
3. 对于粒子3:E3 = 21 * B3 ≠ 13 * B3,粒子3将离开速度选择器。
4. 对于粒子4:E4 = 27 * B4 ≠ 16 * B4,粒子4将离开速度选择器。
因此,将留在速度选择器中的粒子数为1个。
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