如图甲所示,两平行金属板的板长l=0.20m,板间距d=6.0×10-2m, 在金属板右侧有一范围足够大,方向垂直于纸面向里的匀强磁场,其边界为MN,与金属板垂直金属板的下极板接地,上极板的电压u随时间变化的图线如图乙所示,匀强磁场的磁感应强度B=1.0×10-2T现有带正电的粒子以v0=5.0×l05m/s的速度沿两板间的中线OOˊ连续进入电场,经电场后射人磁场,已知带电粒子的比荷q/m=108C/kg,粒子的重力忽略不计,假设在粒子通过电场区域的极短时间内极板间的电压可以看作不变,不计粒子间的作用(计算中取tan150=4/15)。 (1)求t=0时刻进入的粒子,经边界MN射入磁场和射出磁场时两点间的距离; (2)求t=0.30s时刻进入的粒子,在磁场中运动的时间; (3)试证明:在以上装置不变时,以v0射人电场比荷相同的带电粒子,经边界MN 射入磁场和射出磁场时两点间的距离都相等。 |