如图(甲)所示,两水平放置的平行金属板C、D相距很近,上面分别开有小孔 O和O',水平放置的平行金属导轨P、Q与金属板C、D接触良好,且导轨垂直放在磁感强度为B1=10T的匀强磁场中,导轨

问题描述:

如图(甲)所示,两水平放置的平行金属板C、D相距很近,上面分别开有小孔 O和O',水平放置的平行金属导轨P、Q与金属板C、D接触良好,且导轨垂直放在磁感强度为B1=10T的匀强磁场中,导轨间距L=0.50m,金属棒AB紧贴着导轨沿平行导轨方向在磁场中做往复运动,其速度图象如图(乙),若规定向右运动速度方向为正方向.从t=0时刻开始,由C板小孔O处连续不断飘入质量为m=3.2×10-21kg、电量q=1.6×10 -19C的带正电的粒子(设飘入速度很小,可视为零).在D板外侧有以MN为边界的匀强磁场B2=10T,MN与D相距d=10cm,B1和B2方向如图所示(粒子重力及其相互作用不计).

求:(1)0到4.0s内哪些时刻从O处飘入的粒子能穿过电场并飞出磁场边界MN?
   (2)粒子从边界MN射出来的位置之间最大的距离为多少?

(1)只有当CD板间的电场力方向向上,即AB棒向右运动时,粒子才可能从O运动到O′,而粒子要飞出磁场边界MN最小速度v0必须满足:粒子在磁场中运动轨迹恰好与MN相切,轨迹半径R=d,则有R=d=mv0qB2…①设CD间的电压为U...