如图甲所示,两平行金属板接有如图乙所示随时间t变化的电压U,两板间电场可看作均匀的,且两板外无电场,板长L=0.2m,板

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  • (1)偏转电压由0到220V的变化中,粒子流可能都能射出电场,也可能只有部分粒子能射出电场

    设偏转电压力为u 0时,粒子刚好能经过极板右边缘射出

    ,得

    说明偏转电压力为100V时,粒子恰好能射出电场,且速度最大

    据动能定理得:

    (2)设粒子射出电场速度方向与MN间夹角为θ,粒子射出电场时速度大小为

    因此粒子射进磁场点与射出磁场点间距离为

    由此可看出,距离s与粒子在磁场中运行速度大小无关,s为定值

    (3)由(1)中结论可知,若粒子射出磁场的竖直分速度越大则θ越小,故θ最小值为

    ,此情景下圆弧对应圆心角为270°,入粒子在磁场中运行最长时间为

    同理:粒子由右上方射入磁场时且速度方向与MN间夹角为45°时,在磁场中运行时间最短

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