1.
如图甲所示,两平行金属板的板长l=0.20m,板间距d=6.0×10―2m,在金属板右侧有一范围足够大的方向垂直于纸面向里的匀强磁场,其边界为MN,MN与金属板垂直。金属板的下极板接地,两板间的电压u随时间变化的图线如图乙所示,匀强磁场的磁感应强度B=1.0×10―2T。现有带正电的粒子以=5.0×105m/s的速度沿两板间的中线OO′连续进入电场,经电场后射入磁场。已知带电粒子的比荷=108C/kg,粒子的重力忽略不计,假设在粒子通过电场区域的极短时间内极板间的电压可以看作不变,不计粒子间的作用。(计算中取=tan15°)。
(1)求t=0时刻进入的粒子,经边界MN射入磁场和射出磁场的两点间距离;
(2)求t=0.3s时刻进入的粒子,在磁场中运动的时间;
(3)试证明:在以上装置不变时,以射入电场的,比荷相同的带电粒子,经边界MN射入磁场和射出磁场的两点间距离都相等。