小明受迴旋加速器的啟發，設計瞭如圖1所示的“迴旋變速裝置”．兩相距為d的平行金屬柵極板M、N，板M位於x軸上，...

問題詳情：

小明受迴旋加速器的啟發，設計瞭如圖1所示的“迴旋變速裝置”．兩相距為d的平行金屬柵極板M、N，板M位於x軸上，板N在它的正下方．兩板間加上如圖2所示的幅值為U0的交變電壓，週期．板M上方和板N下方有磁感應強度大小均為B、方向相反的勻強磁場．粒子探測器位於y軸處，僅能探測到垂直*入的帶電粒子．有一沿x軸可移動、粒子出*初動能可調節的粒子發*源，沿y軸正方向*出質量為m、電荷量為q（q＞0）的粒子．t=0時刻，發*源在（x，0）位置發*一帶電粒子．忽略粒子的重力和其它阻力，粒子在電場中運動的時間不計．

（1）若粒子只經磁場偏轉並在y=y0處被探測到，求發*源的位置和粒子的初動能；

（2）若粒子兩次進出電場區域後被探測到，求粒子發*源的位置x與被探測到的位置y之間的關係

【回答】

（1） ， （2）見解析

【解析】

（1）發*源的位置，

粒子的初動能：；

（2）分下面三種情況討論：

（i）如圖1，

由，

和，，

及，

得；

（ii）如圖2，

由，

和，

及，

得；

（iii）如圖3，

由，

和，

及，

得；

知識點：帶電粒子在電場中的運動

題型：解答題