如图a所示,平行金属板A、B间的电压UAB=200V,B板有一小孔O,靠近B板有一固定的绝缘圆筒,其横截面半径R=m,在圆筒轴线上,筒壁有小孔H,HO共线且连线与圆筒轴线、B板均垂直

◎ 题目

如图a所示,平行金属板A、B间的电压UAB=200V,B板有一小孔O,靠近B板有一固定的绝缘圆筒,其横截面半径R=m,在圆筒轴线上,筒壁有小孔H,HO共线且连线与圆筒轴线、B板均垂直,交A板于P点.现有一比荷=100C/kg的带正电粒子,从A板上的P点附近由静止释放,在电场力作用下沿O方向射入圆筒.从粒子进入圆筒开始(计时零点),在圆筒内加入方向与轴线平行的交变磁场,磁感应强度随时间变化如图b(垂直纸面向里为磁场正方向),粒子在磁场力作用下发生偏转并与筒壁碰撞.(粒子与筒壁碰撞前后动能和电量均不变,且不计重力,忽略碰撞所用时间及磁场变化产生的感应影响.)问:

(1)粒子第一次到达O点时的速率为多大?
(2)如果图b中的t1时刻就是粒子进入圆筒后第一次碰撞到圆筒的时刻,t1的值是多少?   
(3)如果图b中的t1和t1+t2时刻分别是粒子进入圆筒后第一次和第二次碰撞到圆筒的时刻,要使粒子能做周期性的往返运动,则金属板A和B间的距离d至少为多大?

◎ 答案

◎ 解析

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图a所示,平行金属板A、B间的电压UAB=200V,B板有一小孔O,靠近B板有一固定的绝缘圆筒,其横截面半径R=m,在圆筒轴线上,筒壁有小孔H,HO共线且连线与圆筒轴线、B板均垂直…”主要考查了你对  【磁场对运动电荷的作用:洛伦兹力、左手定则】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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