(2012?江蘇)如圖所示,待測區域中存在勻強電場和勻強磁場,根據帶電粒子射入時的受力情況可推測其電場和磁場.圖中裝置由加速器和平移器組成,平移器由兩對水平放置、相距為l的相同平行金屬板構成,極板長度為l、間距為d,兩對極板間偏轉電壓大小相等、電場方向相反.質量為m、電荷量為+q的粒子經加速電壓U
0加速后,水平射入偏轉電壓為U
1的平移器,最終從A點水平射入待測區域.不考慮粒子受到的重力.
(1)求粒子射出平移器時的速度大小v
1;
(2)當加速電壓變為4U
0時,欲使粒子仍從A點射入待測區域,求此時的偏轉電壓U;
(3)已知粒子以不同速度水平向右射入待測區域,剛進入時的受力大小均為F.現取水平向右為x軸正方向,建立如圖所示的直角坐標系Oxyz.保持加速電壓為U
0不變,移動裝置使粒子沿不同的坐標軸方向射入待測區域,粒子剛射入時的受力大小如下表所示.
射入方向 |
y |
-y |
z |
-z |
受力大小 |
F |
F |
F |
F |
請推測該區域中電場強度和磁感應強度的大小及可能的方向.
