Question

如圖甲所示，兩塊相同的平行金屬板M、N正對著放置，相距為，板M、N上的小孔s₁、s₂與 O三點共線，s₂O=R，連線s₁O垂直于板M、N。以O為圓心、R為半徑的圓形區(qū)域內存在磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場。收集屏PQ上各點到O點的距離都為2R，兩端點P、Q關于連線s₁O對稱，屏PQ所對的圓心角θ=120°。質量為m、電荷量為e的質子連續(xù)不斷地經(jīng)s₁進入M、N間的電場，接著通過s₂進入磁場。質子重力及質子間的相互作用均不計，質子在s₁處的速度看作零。

⑴若M、N間的電壓U_MN=+U時，求質子進入磁場時速度的大小。
⑵若M、N間接入如圖乙所示的隨時間t變化的電壓（式中，周期T已知），且在質子通過板間電場區(qū)域的極短時間內板間電場視為恒定，則質子在哪些時刻自s₁處進入板間，穿出磁場后均能打到收集屏PQ上？
⑶在上述⑵問的情形下，當M、N間的電壓不同時，質子從s₁處到打在收集屏PQ上經(jīng)歷的時間t會不同，求t的最大值。

Answer 1

（1）（2）質子在…（,1,2,…）之間任一時刻從s₁處進入電場，均能打到收集屏上（3）

解析