题目内容

如图所示,真空中半径为R的圆形区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外,磁场右侧有一对平行金属板M和N,两板间的距离为R,板长为2R,板的中心线O1O2与磁场的圆心O在同一直线上,有一电荷量为q、质量为m的带正电的粒子,以速度由圆周上的a点沿垂直于半径OO1并指向圆心O的方向进入磁场,当从圆周上的O1点沿OO1方向飞出磁场时,给出M、N板加上如图(b)所示电压,最后粒子刚好以平行于N板的速度,从N板的边缘飞出(不计粒子重力).求:
   (1)磁场的磁感应强度B;
   (2)交变电压的周期T和电压U0的值.

参考解答 (1)粒子自点进入磁场,从O1点水平飞出磁场,运动的轨道半径为R, 则 ② (2)粒子自O1点进入电场,最后恰好从N的边缘平行极板飞出,则竖直方向速度刚好为零, 设运动时间为,则 ③ 则沿O1O2方向 ④ 解得: ⑤ 沿垂直于O1O2方向 ⑥ 解得:
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