北京正負(fù)電子對撞機(jī)是目前國際上唯一高亮度正負(fù)電子對撞機(jī),因此作為世界上一個(gè)重要的高能物理實(shí)驗(yàn)研究基地對國外開放.正、負(fù)電子對撞機(jī)由直線加速器P、電子分離器Q、環(huán)形儲(chǔ)存器M和對撞室D組成,如圖所示,P、加速器出口O、環(huán)心O′、D在一條直線上.被加速器P加速后的正、負(fù)電子相隔時(shí)間t
0先后由O點(diǎn)以相同速度v
0進(jìn)入電子分離器Q,分離后分別沿圓環(huán)切線方向由a、b注入M,在M中恰沿環(huán)做圓周運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng),最終在D中實(shí)現(xiàn)對撞.為了實(shí)現(xiàn)正、負(fù)電子的分離和在環(huán)形儲(chǔ)存器內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng),并保證正、負(fù)電子在D中相遇,在環(huán)外分離器Q區(qū)域和環(huán)內(nèi)區(qū)域分別加有勻強(qiáng)磁場B
1和B
2.已知圖中∠O
1O′O=∠O
2O′O=30°,電子質(zhì)量為m,電荷量為e,環(huán)的半徑R遠(yuǎn)大于環(huán)管半徑r,除在D中碰撞外忽略電子間的相互作用,求:
(1)Q、M區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B
1、B
2及B
1與B
2的方向關(guān)系;
(2)環(huán)的最大半徑R.