15. 如图甲所示,在直角坐标系
xOy的第一象限内有沿
y轴负方向的匀强电场,第四象限内有垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为
B,磁场内有一个平行于
x轴的足够长的接收屏。在第二象限内,长为
L的平行金属板
A、
C水平固定放置,两板与
x轴平行,且右端紧靠
y轴。
C板上表面到
x轴的距离为两板间距离的一半,两板间加有如图乙所示的方波电压,
、
T均已知。在两板中线左端
P点有一个粒子源,不断沿两板中线方向射出质量为
m、电荷量为
的粒子。粒子的初速度相同,粒子在两板间的运动轨迹在坐标平面内,粒子穿过两板所用的时间为
T。从
时刻射入的粒子刚好从下板右端边缘射出,经电场偏转后以与
x轴正向成
的方向进入磁场,粒子恰好能垂直打在屏上。不计粒子重力及粒子间的相互作用,忽略两金属板的边缘效应,求:
(1)两平行金属板间的距离;
(2)第一象限内匀强电场的电场强度大小:
(3)屏上接收到粒子的区域长度。