25.(18分)如图所示,真空中水平放置的平行金属板C、D相距很近,上面分别开有小孔O和O’。平行金属导轨P、Q水平放置,导轨的一端接有阻值为5
的电阻R,金属板C、D接在电阻R的两端。导轨垂直放在磁感应强度B1=10T的匀强磁场中,导轨间距L=1.2m,电阻为1
的金属杆AB紧贴着导轨沿平行导轨方向在磁场中做往复运动,其速度图象如图所示,规定向右的方向为速度的正方向。从t=0时刻开始,由C板小孔O处连续不断地以垂直于C板方向飘入质量为
、电荷量绝对值
C的正、负带电粒子,设飘入的速率很小,可视为零。在D板外侧有以MN为边界、磁感应强度B2=10T的匀强磁场,MN处放有荧光屏(当带电粒子打在屏上时荧光粉会发光),MN与D相距
,B1的方向竖直向上,B2的方向垂直纸面向里。不计导轨的其它电阻、粒子的重力及其相互作用,且不计粒子在C、D两板间的运动时间。问:
(1)要使荧光粉发光,粒子从O’垂直飞入磁场B2时的速率至少为多大?
(2)0~4s内哪些时刻从O处飘入的粒子能穿过电场并打在荧光屏上?
(3)荧光屏上发光亮线的总长度是多少?
- 答案