Question

家用微波爐是一種利用微波的電磁能加熱食物的新型灶具,主要由磁控管、波導(dǎo)管、微波加熱器、爐門(mén)、直流電源、冷卻系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、外殼等組成.如圖11-19所示為磁控管的示意圖，一群電子在垂直于管的某截面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng).在管內(nèi)有平行于管軸線方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng).磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生周期性變化，由于這一群電子時(shí)而接近電極1，時(shí)而接近電極2，從而使電極附近的電場(chǎng)強(qiáng)度發(fā)生周期性變化.由于這一群電子散布的范圍很小，可以看作集中在一點(diǎn)，共有N個(gè)電子.每個(gè)電子的電荷量為e、質(zhì)量為m，設(shè)這群電子圓形軌道的直徑為D，電子群離電極1端點(diǎn)P的最短距離為r.

圖11-19

（1）這群電子做圓周運(yùn)動(dòng)的速率、頻率各是多少？

（2）在電極1的端點(diǎn)P處，電場(chǎng)強(qiáng)度變化的頻率是多少？

（3）在電極1的端點(diǎn)P處，運(yùn)動(dòng)的電子群產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度最大值、最小值各是多少？

Answer 1

解析：（1）由NevB=m,得v=

由v=2π··f得f=.

（2）電場(chǎng)強(qiáng)度變化的頻率就是電子做圓周運(yùn)動(dòng)的頻率f=.

（3）當(dāng)電子群離P最近時(shí)，場(chǎng)強(qiáng)最大E_max=;當(dāng)電子群離P最遠(yuǎn)時(shí)，場(chǎng)強(qiáng)最小,E_min=.

答案：（1）v=  f=  （2）f=  （3）E_max=  E _min=