18.
(2024高二上·广州期末)
如图甲所示,α粒子射线管由平行于x轴的平行金属板A、B组成,A、B板长度和板间距均为
, A、B板中间有平行于x轴的绝缘细管C,开口在y轴上。粒子源P放置在A极板左下端,可以沿特定方向发射α粒子。当A、B板加上某一电压时,α粒子刚好能以速度
水平进入细管C,保持速度不变,再进入静电分析器中做匀速圆周运动,已知静电分析器中电场线的方向均沿半径方向指向圆心O,α粒子在静电分析器中运动的轨迹半径为
。之后α粒子垂直x轴进入第四象限(此时对应图乙
时刻),施加如图乙所示沿x轴方向的交变电场。规定沿x轴正方向为电场正方向。已知α粒子电荷量大小为
, 质量为m,重力不计。求: