2.
如图所示,电容器与不计内阻的电源相连,电容器两极板间存在垂直纸面向外的匀强磁场,在同一竖直面上,电容器右侧存在一个正方形的有界匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,在磁场中有一个正方形绝缘线框,线框的四条边刚好与磁场边界重合,线框的中心与电容器两极板中线等高,在框上有两个小孔A(A与框的中心等高)和C,现将线框以OO'为轴以恒定角速度做匀速转动,一质量为m,带电量为-q的粒子自两板间以初速度v
0射入,沿两极板间中线通过电容器从中线水平射出,从小孔A进入绝缘线框,粒子刚好从线框另一个孔C离开磁场(粒子不与线框碰撞),并以与竖直方向成
=30°的速度打在框下方的水平接收屏PQ上的D点,已知MN两板之间距离为d,板长为L,线框边长为a(未知),PQ距线框底边距离为3a,两磁场的磁感应强度大小均为B,不计粒子重力和电场的边缘效应。求:(忽略线框转动对磁场的影响)