小明受回旋加速器的启发,设计了如图1所示的“回旋变速装置”.两相距为d的平行金属栅极板M、N,板M位于x轴上,...
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问题详情:
小明受回旋加速器的启发,设计了如图1所示的“回旋变速装置”.两相距为d的平行金属栅极板M、N,板M位于x轴上,板N在它的正下方.两板间加上如图2所示的幅值为U0的交变电压,周期.板M上方和板N下方有磁感应强度大小均为B、方向相反的匀强磁场.粒子探测器位于y轴处,仅能探测到垂直*入的带电粒子.有一沿x轴可移动、粒子出*初动能可调节的粒子发*源,沿y轴正方向*出质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子.t=0时刻,发*源在(x,0)位置发*一带电粒子.忽略粒子的重力和其它阻力,粒子在电场中运动的时间不计.
(1)若粒子只经磁场偏转并在y=y0处被探测到,求发*源的位置和粒子的初动能;
(2)若粒子两次进出电场区域后被探测到,求粒子发*源的位置x与被探测到的位置y之间的关系
【回答】
(1) , (2)见解析
【解析】
(1)发*源的位置,
粒子的初动能:;
(2)分下面三种情况讨论:
(i)如图1,
由,
和,,
及,
得;
(ii)如图2,
由,
和,
及,
得;
(iii)如图3,
由,
和,
及,
得;
知识点:带电粒子在电场中的运动
题型:解答题