(2011?鄭州一模)如圖所示,兩平行金屬板A、B長(zhǎng)度l=0.8m,間距d=0.6m.直流電源E能提供的最大電壓為9×10
5V,位于極板左側(cè)中央的粒子源可以沿水平方向向右連續(xù)發(fā)射比荷為q/m=l×10
7C/kg、重力不計(jì)的帶電粒子,射人板間的粒子速度均為v
0=4×10
6m/s.在極板右側(cè)有一個(gè)垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=lT,分布在環(huán)帶區(qū)域中,該環(huán)帶的內(nèi)外圓的圓心與兩板間的中心重合于O點(diǎn),環(huán)帶的內(nèi)圓半徑R
l=
m.將變阻器滑動(dòng)頭由a向b慢慢滑動(dòng),改變兩板間的電壓時(shí),帶電粒子均能從不同位置穿出極板射向右側(cè)磁場(chǎng),且兩板間電壓最大時(shí),對(duì)應(yīng)的粒子恰能從極板右側(cè)邊緣穿出.
(1)問(wèn)從板間右側(cè)射出的粒子速度的最大值v
m是多少?
(2)若粒子射出電場(chǎng)時(shí),速度的反向延長(zhǎng)線與v
0所在直線交 于O′點(diǎn),試用偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)相關(guān)量證明O′點(diǎn)與極板右端邊緣的水平距離x=
,即O′與0重合,所有粒子都好像從兩板的中心射 出一樣.
(3)為使粒子不從磁場(chǎng)右側(cè)穿出,求環(huán)帶磁場(chǎng)的最小寬度d.