摘要:如图所示.粒子源S可以不断地产生质量为m.电荷量为+q的粒子.粒子从O1孔飘进一水平方向的加速度电场区域I.再经小孔O2进入正交的匀强电场和匀强磁场区域II.电场强度大小为E.磁感应强度大小B1.方向如图.两平行虚线PQ.MN之间存在着水平向右的匀强磁场区域III.磁场应强度大小为B2.当在O1.O2间加上适当的电压U1时.粒子能沿图中虚线O2O3垂直于PQ进入区域III.并从MN边飞出.现将一块不带电的.宽度和厚度均不计的直角状硬质塑料板abc放置在区域III内.a.c两点恰分别位于PQ.MN上.ac连线与O2O3平行.ab=bc=L.α=45°.仍使粒子沿图中虚线O2O3进入区域III.发现粒子仍能从MN边飞出.粒子的重力不计. (1)求加速电压U1, (2)假设粒子与硬质塑料板相碰后.速度大小不变.方向变化遵守光的反射定律.求粒子在区域III中运动时.由于塑料板的放入而延迟的从MN边飞出的时间, (3)粒子在区域III内运动的总路程. (1)粒子从O1到O2: 粒子从O2到O3: 解得: (2)区域III内无塑料板时: 区域III内放入塑料板后.粒子从O3以速度v0进入区域III.先做匀速直线运动.打到ab板上.反弹后以速度v0垂直于磁场B2方向运动.粒子将以半径R在垂直于磁场的平面内作匀速圆周运动.转动一周后打到ab板的下部.由于不计板的厚度.所以粒子从第一次打到ab板到第二次打到ab板后运动的时间为粒子在磁场运动一周的时间.即一个周期T.粒子在磁场中共碰到2块板.做圆周运动所需的时间为t1=2T.有: 粒子在磁场中做圆周运动所用的时间为: 粒子在磁场中沿v0方向运动的时间为: 所以.由于塑料板的存在而延尺的时间为: 解得: (3)粒子在区域III内运动的路程为: 解得:

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