(1)t=0时刻射入电场的带电粒子不被加速,进入磁场做圆周运动的半径最小,
粒子在磁场中运动时有qv0B=m rmin==m=0.2m (2)因带电粒子通过电场时间t==2×10-6s<T,所以带电粒子通过电场过程中可认为电场恒定不变. 设两板间电压为U1时,带电粒子能从N板右边缘飞出, 则 =()2 得 U1==100V 在电压低于或等于100V时,带电粒子才能从两板间射出电场,故U1=100V时, 带电粒子射出电场速度最大,qm-mv02 解得:vm==1.41×105m/s (3)t=0时刻进入电场中粒子,进入磁场中圆轨迹半径最小,打在荧光屏上最高点E, O′E=rmin=0.2m 从N板右边缘射出粒子,进入磁场中圆轨迹半径最大, qvmB=m 解得:rm==m 因vm=v0,故tanθ==1,θ=45°, O2P=2ו=0.2m=rmax 所以从P点射出粒子轨迹圆心O2正好在荧光屏上且O2与M板在同一水平线上,0′O2==0.1m, O′F=rm-O2O′=-0.1=0.18(m) 带电粒子打在荧光屏AB上范围为:EF=O′E+O′F=0.38m 答:(1)带电粒子进入磁场做圆周运动的最小半径为0.2m; (2)带电粒子射出电场时的最大速度为1.41×105m/s; (3)带电粒子打在屏幕EF上的范围为离屏幕中心上0.2m,下0.18m,长度为0.38m. |