如圖所示,在真空中,半徑為d的虛線所圍的圓形區(qū)域內(nèi)只存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在磁場(chǎng)右側(cè)有一對(duì)平行金屬板M和N,兩板間距離也為d,板長(zhǎng)為l.板
間存在勻強(qiáng)電場(chǎng),兩板間的電壓為U
0.兩板的中心線O
1O
2,與磁場(chǎng)區(qū)域的圓心O在同一直線上.有一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電粒子,以速率v
0從圓周上的P點(diǎn)沿垂直于半徑OO
l并指向圓心O的方向進(jìn)入磁場(chǎng),從圓周上的O
1點(diǎn)飛出磁場(chǎng)后沿兩板的中心線O
1O
2射入勻強(qiáng)電場(chǎng),從兩板右端某處飛出.不計(jì)粒子所受重力.求
(1)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小
(2)粒子在磁場(chǎng)和電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間
(3)當(dāng)粒子在電場(chǎng)中經(jīng)過(guò)時(shí)間t=
時(shí),突然改變兩金屬板帶電性質(zhì),使電場(chǎng)反向,且兩板間電壓變?yōu)閁
1,則粒子恰好能從O
2點(diǎn)飛出電場(chǎng),求電壓U
1和U
0的比值.