如图所示,真空室内竖直条形区域I存在垂直纸面向外的匀强磁场,条形区域Ⅱ(含Ⅰ、Ⅱ区域分界面)存在水平向右的匀强电场,电场
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(1)此时低速粒子速度恰好与两场交界相切且与电场方向垂直,在磁场中运动半径为R 1

由牛顿第二定律得:qvB=m

v 2

R 1 ,①

由几何知识可得:R 1+R 1cos60°=L②

由①②解得:B=

3mv

2qL ③

(2)低速质子在磁场中运动时间t=

2π R 1

3v ④

因t=

1

3 T

则由②④得t=

4πL

9v ⑤

(3)高速质子轨道半径R 2=3R 1

由几何关系知此时沿电场线方向进入电场,到达N板时与A点竖直高度差

h 1=R 2(1-sin60°)⑦

低速质子在磁场中偏转距离

h 2=R 1sin60°⑧

在电场中偏转距离

h 3=vt′⑨

在电场中时间t′,L=

1

2 at′ 2

eE=ma(11)

由②⑥⑦⑧⑨⑩(11)得

亮斑PQ间距h=h 1+h 2+h 3=(2-

2

3

3 )L+v

2mL

qE (12)

答:(1)此时I区的磁感应强度

3mv

2qE ;

(2)到达N板下方亮斑的质子在磁场中运动的时间

4πL

9v ;

(3)N板两个亮斑之间的距离(2-

2

3

3 )L+v

2mL

qE .

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