问题
问答题
如图甲所示，MN和PQ是两块光滑挡板，两板平行放置，板间距为d=0.15m，A、C是MN板上相距l=0.2m的两个小孔．质量为m=2×10-12kg，带电量为q=+5×10-8C的粒子（可以看成点电荷）从A点以速度v=3×103m/s的速度垂直于MN板射入，粒子与两板的碰撞为弹性碰撞（粒子碰撞前后沿板方向的速度不变，垂直于板的速度大小不变，方向变为反向），带电粒子的重力不计．则
（1）若两板间有与板面平行的匀强电场，如图甲，且粒子只与PQ板碰撞一次就从C点飞出，求匀强电场的电场强度的大小；
（2）若两板间有如图乙所示的匀强磁场，要使粒子能从C点飞出，求磁感应强度的可能取值．
答案
（1）根据对称性，将微粒的运动可以看成类平抛运动
水平方向有：t=2d v
微粒的加速度a=Eq m
竖直方向有：l=
at21 2
联立解得：E=
=1.6×103N/Cmv2l 2qd2
（2）分两种情况
如果微粒只与MN相撞：n×2r=l
根据qvB1=mv2 r
解得：B1=
=1.2nT2nmv ql
因为d＞
，所以n=1、2、3…l 2
如果微粒与MN和PQ都相撞：
2k（r-
）=lr2-d2
根据qvB2=mv2 r
解得：r=
+l 4k kd2 l
解得：B2=
T，k=1、2、3…48k 20+45k2
答：
（1）匀强电场的电场强度的大小为1.6×103N/C；
（2）磁感应强度的可能取值为
T，k=1、2、3…．48k 20+45k2
