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真空中有一半径为R的虚线圆形区域内存在方向垂直纸面的匀强磁场,如图1所示,虚线圆的右侧放置一对水平正对放置的金属板M和N,两金属板的中心线O1O2与虚线圆的圆心O在同一水平线上.在圆上P点(位于O点的...
题目内容:
真空中有一半径为R的虚线圆形区域内存在方向垂直纸面的匀强磁场,如图1所示,虚线圆的右侧放置一对水平正对放置的金属板M和N,两金属板的中心线O1O2与虚线圆的圆心O在同一水平线上.在圆上P点(位于O点的正下方)处有一点状电子源,电子源可以向各个方向发射速率均为v0的电子,当其中一个电子沿PO方向射入磁场时,电子恰好从圆上的O1点沿两板中心线射出,电子在进入金属板的瞬间给两板加上图2所示的交变电压,最后电子恰好从M板的边缘水平飞出。已知金属板的板长L=2.4R,板间距d=1.2R,电子的质量为m、电量为e,忽略电子的重力和相互间的作用力。求:
(1)圆形区域内的磁感应强度B;
(2)图2中和周期T;
(3)若在两板右端加一竖直探测板(图中未画出),电子经磁场偏转后从N板的左端水平射入两板间,同时在板间加上图2的交变电压,经电场偏转后垂直打在探测板上,若每秒打在探测板上的电子数为x,有70%的电子被吸收,30%的电子被原速率弹回两板间,探测板所受的平均作用力大小;
(4)在满足(3)的条件下,被原速率弹回的某电子在时刻返回两板间,求该电子在磁场中运动的总时间。
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