真空室内，一对原来不带电的相同金属极板P、Q水平正对固定放置，间距为d．在两极板外部右侧有一个半径也为d的圆形区域，其圆心O处于两极板的中心线上，区域内部充满方向垂直于纸面

Question

真空室内，一对原来不带电的相同金属极板P、Q水平正对固定放置，间距为d．在两极板外部右侧有一个半径也为d的圆形区域，其圆心O处于两极板的中心线上，区域内部充满方向垂直于纸面向内的匀强磁场一束等离子体（含有大量带电量为+q或-q的带电微粒，正、负电荷的总数相同）从两极板之间水平向右持续射入，射入时的速度大小都为v₀，如图所示．不计微粒的重力作用．

（1）若两极板之间的区域充满磁感应强度为B的匀强磁场（方向垂直于纸面向内）．求极板P、Q间最后稳定的电压U并指出两板电势的高低．
（2）若两极板之间没有磁场，则微粒保持匀速向右运动直到射入圆形区．现只研究从最下方（图中b点）射入的带正电微粒，结果发现该微粒运动过程恰好经过圆心O．
已知微粒的质量为m，求圆形区域内磁场的磁感应强度B₀和该微粒在圆形区域内运动的时间．（不计微粒间的相互作用．）

Answer 1

（1）当微粒不再偏转时，有：qE=qBv0，此时极板P、Q间的电压达到稳定，则有U=Ed，解得：极板PQ间最后稳定的定压U=v0Bd，P板的电势比Q板高，（2）微粒在磁场中做匀速圆周运动，有：qv0B0=mv02r，周期T=2πrv0，从b点...