问题 问答题


(1)若不给金属板充电,求粒子初速度v0 多大时,可以垂直打在金属板上?

(2)闭合开关S,让粒子仍以相同初速度v0射入,而从两板间沿直线穿过,求电源电动势E多大?

(3)若将磁场撤掉,其他条件不变,让粒子仍以相同初速度v0射入,要使粒子打在极板上,则极板至少多长?

答案

(1)(2)(3)

(1)金属板不充电时,粒子在磁场中做匀速圆周运动,设轨迹半径为,则

                                                 ①  (2分)

垂直打在金属板上,则                                 ②  (3分)

解得                                               ③  (2分)

(2)粒子沿直线穿过板间,则粒子受电场力、洛仑兹力平衡,做匀速直线运动

                                                 ④  (3分)

板间电压                                       ⑤  (2分)

解得                                        ⑥  (2分)

(3)将磁场撤掉,粒子在匀强电场中做类平抛运动,设极板长至少为L,则

                                                     ⑦  (2分)

                                                  ⑧  (2分)

                                                    ⑨  (2分)

由③④⑦⑧⑨式联立解得,                           ⑩  (2分)

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