问题 计算题

长为L的平行金属板水平放置,两极板带等量的异种电荷,板间形成匀强电场,平行金属板的右侧有如下图所示的匀强磁场。一个带电为+q、质量为m的带电粒子,以初速v0紧贴上板垂直于电场线方向进入该电场,刚好从下板边缘射出,射出时末速度恰与下板成30o角,出磁场时刚好紧贴上板右边缘,不计粒子重力,求:

小题1:两板间的距离;

小题2:匀强电场的场强与匀强磁场的磁感应强度。

答案

小题1:

小题2:  

(1)带电粒子在电场中受到电场力的作用发生偏转,做类平抛运动。

竖直方向:离开电场时的速度vy=v0tan30°(1分)粒子发生偏转的位移(1分)

水平方向:粒子匀速运动的时间(1分)联立以上几式解得,(1分)

(2)在电场中粒子受到电场力,由牛顿第二定律得,qE=ma(1分)

根据运动学公式有,vy=at(1分)又因为粒子运动时间t=,所以(1分)

带电粒子在磁场中做圆周运动,洛伦兹力提供向心力,即:(1分)

粒子离开电场时的速度(1分)

粒子在磁场中的运动轨迹如右图所示(1分)

由几何关系得,(1分)解得,(1分)

单项选择题
单项选择题