在甲图中,带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后,从G点垂直于MN进入偏转磁场。该偏转磁场是一个以直线MN为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,带电粒子经偏转磁场后,最终到达照相底片上的H点,如图甲所示,测得G、H间的距离为d,粒子的重力可忽略不计。 (1)设粒子的电荷量为g,质量为m,求该粒子的比荷q/m; (2)若偏转磁场的区域为圆形,且与MN相切于G点,如图乙所示,其他条件不变。要保证上述粒子从G点垂直于MN进入偏转磁场后不能打到MN边界上(MN足够长),求磁场区域的半径应满足的条件。
【正确答案】正确答案:(1)带电粒子经过电场加速,进入偏转磁场时速度为v,由动能定理有。进入磁场后带电粒子做匀速圆周运动,轨道半径为r,有(2)要保证所有带电粒子都不能打到MN边界上,带电粒子在磁场中运动偏角要小于或等于90°,临界状态为90°,如图所示,磁场区域半径所以磁场区域半径满足
【答案解析】