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一半径R=0.3 m的金属圆筒有一圈细窄缝,形状如图所示.圆筒右侧有一个垂直纸面向里的有界匀强磁场相切于O′,圆筒接地,圆心O处接正极,正极与圆筒之间的电场类似于正点电荷的电场,正极与圆筒之间的电势差...
题目内容:
一半径R=0.3 m的金属圆筒有一圈细窄缝,形状如图所示.圆筒右侧有一个垂直纸面向里的有界匀强磁场相切于O′,圆筒接地,圆心O处接正极,正极与圆筒之间的电场类似于正点电荷的电场,正极与圆筒之间的电势差U可调.正极附近放有一粒子源S(S与正极O间距离忽略不计),能沿纸面向四周释放比荷=2×105 C/kg的粒子(粒子的初速度、重力均不计).带电粒子经电场加速后从缝中射出进入磁场,已知磁场宽度为d=0.2 m,磁感应强度B=0.25 T.
(1)当U=1 000 V时,求垂直磁场右边界射出的粒子从左边界射入时与边界的夹角的大小;
(2)当U=250 V时,某一粒子穿过磁场(从右边界射出)的时间最短,求此粒子飞出磁场时与右边界的夹角的大小;
(3)某同学猜想:只要电势差U在合适的范围内变化,总有粒子从S发出经过磁场后又回到S处.你若同意该猜想,请求出U的合适范围;你若不同意该猜想,请说明理由.
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