18.如圖所示,一質(zhì)量為m、電荷量為e的正粒子(不計(jì)重力),經(jīng)粒子加速器P加速后,恰好沿粒子選擇器Q的中線通過。已知P的電壓為U
0,Q中磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,板間距離為d,極板足夠長(zhǎng)。
(1)求粒子穿出P時(shí)的速度v;
(2)求Q中磁場(chǎng)方向及兩板間的電壓U;
(3)若將P的電壓變?yōu)?U
0,其他條件不變,粒子不與Q中極板發(fā)生碰撞。(可參考下面提供的方法求解以下三個(gè)小題)
①求粒子在Q中運(yùn)動(dòng)的最小速度;
②若Q中極板長(zhǎng)度有限,粒子能夠以最大速度穿出極板,求極板長(zhǎng)度應(yīng)滿足的條件;
③粒子在Q中的運(yùn)動(dòng)具有一定的周期性,求從粒子進(jìn)入Q中開始計(jì)時(shí),經(jīng)過四分之一周期的位移大小。