问题
问答题
如图所示，MN、PQ是平行金属板，板长为L两板间距离为d，在PQ板的上方有垂直纸面向里足够大的匀强磁场．一个电荷量为q，质量为m的带负电粒子以速度V0从MN板边缘且紧贴M点，沿平行于板的方向射入两板间，结果粒子恰好从PQ板左边缘飞进磁场，然后又恰好从PQ板的右边缘飞进电场．不计粒子重力，求：
（1）两金属板间所加电压U的大小；
（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小；
（3）当该粒子再次进入电场并再次从电场中飞出时的速度及方向．
答案
（1）设带电粒子在平行金属板匀强电场中运动的时间为t，
由类平抛运动可知：
L=v0t…①
d=
at2…②1 2
加速度a=
…③qU md
由①②③得：电压U=
④2mv02d2 qL2
（2）带电粒子以速度v飞出电场后射入匀强磁场做匀速圆周运动，
由Bqv=m
…⑤v2 R
sinθ=
⑥L 2R
tanθ=
…⑦vy v
vy=at…⑧
联立求解①③④⑤⑥⑦⑧可得
B=4mv0d qL2
（3）根据粒子在磁场及电场中运动的对称性可知，粒子再次进入电场并再次从电场中飞出时的速度为v0，方向水平向左．
答：（1）两金属板间所加电压U的大小为
；2mv02d2 qL2
（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小为
；4mv0d qL2
（3）当该粒子再次进入电场并再次从电场中飞出时的速度大小为v0，方向水平向左．