21.
如图甲所示,粒子源连续均匀放射出速度
、比荷
带正电的粒子,带电粒子从平行金属板M与N间中线PO射入电场中,金属板长度
, 间距d=0.2m,金属板M与N间有如图乙所示随时间t变化的电压
, 两板间的电场可看作是均匀的,且两板外无电场。建立以O点为原点,向上为y轴正方向的坐标,y轴的右侧分别存在如图甲所示的
,
的磁场,磁场
的宽度为D,磁场
右侧范围足够大。粒子的重力忽略不计,每个粒子通过电场区域时间极短,电场可视为不变。求:
(1)t=0时刻射入平行金属板的粒子偏移量为多少。
(2)若粒子在t=0.1s时刻射入,要使粒子能够回到Q点需要磁场。的宽度D为何值。
(3)确保所有进入磁场的粒子均不能进入磁场 , 求磁场的宽度D的最小值及y轴上所有粒子打到的区间。