1. 如图甲所示,矩形为上下两部分对称磁场区域,分别有垂直纸面向外、向里的匀强磁场,磁场磁感应强度大小均为边界左侧有一粒子发射器,可垂直于边界连续发射带正电的粒子,其内部结构如图乙所示。现调节发射器中速度选择器的电场和磁场的大小,调到电场强度和磁感应强度大小之比为时,发现从边界中点射入磁场的粒子恰好各经过上、下磁场一次从点射出。已知带电粒子比荷为 , 上、下两部分磁场区域高度均为d。不考虑电场、磁场边界效应和粒子重力的影响。求:

(1) 粒子第一次经过边界时速度方向与的夹角
(2) 图甲中对称磁场区域的长度L;
(3) 当保证粒子发射器发射速度不变使其在间上下移动时,为使射入磁场的所有粒子均能从侧射出,须调节对称磁场的磁感应强度大小,求对称磁场的磁感应强度的取值范围。
【考点】
曲线运动; 牛顿第二定律; 洛伦兹力的计算; 带电粒子在匀强磁场中的运动; 带电粒子在有界磁场中的运动;
【答案】

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