在光滑絕緣的水平桌面上,有兩個(gè)質(zhì)量均為m,電量為+q的完全相同的帶電粒子P
1和P
2,在小孔A處以初速度為零先后釋放.在平行板間距為d的勻強(qiáng)電場(chǎng)中加速后,P
1從C處對(duì)著圓心進(jìn)入半徑為R的固定圓筒中(筒壁上的小孔C只能容一個(gè)粒子通過(guò)),圓筒內(nèi)有垂直水平面向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng).P
1每次與筒壁發(fā)生碰撞均無(wú)電荷遷移,P
1進(jìn)入磁場(chǎng)第一次與筒壁碰撞點(diǎn)為D,∠COD=θ,如圖所示.延后釋放的P
2,將第一次欲逃逸出圓筒的P
1正碰圓筒內(nèi),此次碰撞剛結(jié)束,立即改變平行板間的電壓,并利用P
2與P
1之后的碰撞,將P
1限制在圓筒內(nèi)運(yùn)動(dòng).碰撞過(guò)程均無(wú)機(jī)械能損失.設(shè)
d=πR,求:在P
2和P
1相鄰兩次碰撞時(shí)間間隔內(nèi),粒子P
1與筒壁的可能碰撞次數(shù).
附:部分三角函數(shù)值
φ |
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tanφ |
3.08 |
1.73 |
1.00 |
0.73 |
0.58 |
0.48 |
0.41 |
0.36 |
0.32 |