(1)带电粒子在平行金属板间做匀速直线运动,
则有:qvB 1=qE,
所以 v=
E
B 1 =5×1 0 5 m/s
(2)由于带电粒子在磁场B 2中做匀速圆周运动,
画出如图所示的临界几何图
有: 3R=
.
OQ R=
.
OQ
3 =0.1m
由洛伦兹力提供向心力,
则有: qv B 20 =
m v 2
R ,
解得: B 20 =
mv
Rq =0.9T
所以B 2≥0.9T
(3)由洛伦兹力提供向心力,
则有: qv B 2 =m
v 2
r r=
mv
q B 2 =
mv
q B 3 =0.15m
作几何图象,粒子从Q点进入磁场后第一次通过AO边界点为A 1点,
由图可得:α=30°
.
A 1 O =0.15
3 m=0.26m
根据带电粒子在磁场中运动特点,有第六次通过AO边界点为A6点,
它距离O点距离为:
.
A 6 O =0.9
3 m
带电粒子在磁场中运动的周期为T=
2πm
q B 2 ,
根据运动圆轨迹的圆心角,
有第六次通过AO边界的时间是t=3.5T=1.4π×10 -6s=4.4×10 -6s
答:(1)微粒在平行板间运动的速度为5×10 5m/s;
(2)要使进入第一象限的微粒不能通过AO边界,则匀强磁场B 2的磁感应强度大小应满足≥0.9T;
(3)若匀强磁场B 2和B 3的磁感应强度大小为0.60T,求微粒从Q点进入第一象限开始.第6次通过A0边界线时的点到原点O的距离L和经过的时间4.4×10 -6s.