如图所示,半径为
R=0.5m的绝缘圆形容器左侧有一平行板电容器,电容器内有电场,无磁场,两极板与水平直径平行,下极板刚好在水平半径
OA上,下极板有一小孔
C.一带正电的粒子从靠近上板处静止释放,经电场加速后从下板小孔
C以竖直向下的速度垂直磁场方向射入磁场,当粒子离开电场后就撤掉平行板电容器,同时加上垂直平面向里的匀强磁场
B=10
-2T,已知粒子的比荷

=4×10
8C/kg,
C点与圆形容器最左端
A距离为
d,不计粒子的重力,求
(1)当加速电压为
U=200V时,带电粒子在磁场中的运动半径;
(2)如果
d=0.2m,为防止粒子打到绝缘容器上,加速电压
U应满足什么条件;
(3)将磁场反向,调节加速电压,使粒子能垂直打到绝缘容器壁上,粒子与器壁碰撞后原速反弹且电量不变,最后粒子刚好回到
C点,则当
d为多大时,粒子回到
C点用时最短,最短时间为多少.
