Question

       如圖1所示，加速電場的加速電壓為U₀ = 50 V，在它的右側(cè)有水平正對放置的平行金屬板a、b構(gòu)成的偏轉(zhuǎn)電場，且此區(qū)間內(nèi)還存在著垂直紙面方向的勻強磁場B₀．已知金屬板的板長L = 0．1 m，板間距離d = 0．1 m，兩板間的電勢差u_ab隨時間變化的規(guī)律如圖2所示．緊貼金屬板a、b的右側(cè)存在半圓形的有界勻強磁場，磁感應(yīng)強度B = 0．01 T，方向垂直紙面向里，磁場的直徑MN = 2R = 0．2 m即為其左邊界，并與中線OO′垂直，且與金屬板a的右邊緣重合于M點．兩個比荷相同、均為q/m = 1×10⁸ C/kg的帶正電的粒子甲、乙先后由靜止開始經(jīng)過加速電場后，再沿兩金屬板間的中線OO′ 方向射入平行板a、b所在的區(qū)域．不計粒子所受的重力和粒子間的相互作用力，忽略偏轉(zhuǎn)電場兩板間電場的邊緣效應(yīng)，在每個粒子通過偏轉(zhuǎn)電場區(qū)域的極短時間內(nèi)，偏轉(zhuǎn)電場可視作恒定不變．

       （1）若粒子甲由t = 0．05 s時飛入，恰能沿中線OO′ 方向通過平行金屬板a、b正對的區(qū)域，試分析該區(qū)域的磁感應(yīng)強度B₀的大小和方向；

（2）若撤去平行金屬板a、b正對區(qū)域的磁場，粒子乙恰能以最大動能飛入半圓形的磁場區(qū)域，試分析該粒子在該磁場中的運動時間．

 

Answer 1

（1）5×10^-3 T，垂直紙面向里；

（2） s