Question

如圖所示，兩個共軸的圓筒形金屬電極，外電極接地，其上均勻分布著平行于軸線的四條狹縫a、b、c和d，圓筒的外半徑為r₀．在圓筒之外的足夠大區域中有平行于軸線方向的均勻磁場，方向指向紙面外，磁感應強度的大小為B．在兩電極間加上電壓，使兩圓筒之間的區域內有沿半徑向外的電場．一質量為m、帶電量為+q的粒子，從緊靠內筒且正對狹縫a的S點出發，初速為零．如果該粒子經過一段時間的運動之后恰好又回到出發點S，則兩電極之間的電壓U應是多少?(不計重力，整個裝置在真空中)

 

Answer 1

答案：見詳解
解析：

U=。

提示：

粒子恰好能回到出發點S，意味著粒子在磁場內經過一段時間的運動之后，又能沿圓筒半徑從狹縫a進入兩圓筒間的電場中．分析粒子沿什么樣的軌道運動之后，才可能沿半徑方向從狹縫a進入電場．