问题
问答题
如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r0，滑动变阻器的总电阻3r0，当滑动变阻器的触头P滑到距右端b的距离为总长的
时，闭合开关S；将质量为m，电量为q的带正电的粒子（不计重力）从A点由静止释放被加速后，从极板B的小孔射出，沿半径方向射入一个半径为r的圆形匀强磁场区域，飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角．求：1 3
（1）粒子从极板B的小孔射出时的速度v0的大小；
（2）圆形磁场区域的磁感应强度B的大小．
答案
（1）由题意可知，UAB=
E=2r0 3r0+r0 E 2
带电粒子在电容器中受到电场力作用而做匀加速直线运动，根据动能定理，有：
qUAB=
mv21 2
得到带电粒子从小孔P射入匀强磁场时的速度为v=
=2qU m
=2q× E 2 m
；qE m
（2）粒子从 D 点飞出磁场速度方向改变了 60°角，故 AD 弧所对圆心角 60°，
粒子做圆周运动的半径R′=rcot30°=
r3
又R′=mv Bq
得B=
=mv qR′
=m× qE m
qr3 mE 3r
答：（1）粒子从极板B的小孔射出时的速度v0的大小为
；qE m
（2）圆形磁场区域的磁感应强度B的大小为
．mE 3r
、
、
，其中