Question

某放置在真空中的裝置如圖甲所示，水平放置的平行金屬板A、B中間開有小孔，小孔的連線與豎直放置的平行金屬板C、D的中心線重合．在C、D的下方有如圖所示的、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場，磁場的理想上邊界與金屬板C、D下端重合，其磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化的圖象如圖乙所示，圖乙中的B0為已知，但其變化周期T0未知．已知金屬板A、B之間的電勢差為UAB=+U0，金屬板C、D的長度均為L，間距為L．質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子P（初速度不計、重力不計）進(jìn)入A、B兩板之間被加速后，再進(jìn)入C、D兩板之間被偏轉(zhuǎn)，恰能從D極下邊緣射出．忽略偏轉(zhuǎn)電場的邊界效應(yīng)．

（1）求金屬板C、D之間的電勢差UCD．

（2）求粒子離開偏轉(zhuǎn)電場時速度的大小和方向．

（3）規(guī)定垂直紙面向里的磁場方向?yàn)檎�方向，在圖乙中t=0時刻該粒子進(jìn)入磁場，并在t1=T0時刻粒子的速度方向恰好水平，求磁場的變化周期T0和該粒子從射入磁場到離開磁場的總時間t總．

Answer 1