问题 问答题

如图所示,两平行金属板间距为d,电势差为U,板间电场可视为匀强电场;金属板下方有一磁感应强度为B的匀强磁场.带电量为+q、质量为m的粒子,由静止开始从正极板出发,经电场加速后射出,并进入磁场做匀速圆周运动.忽略重力的影响,求:

(1)匀强电场场强E的大小;

(2)粒子从电场射出时速度ν的大小;

(3)粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R.

答案

(1)根据匀强电场电势差和电场强度的关系得:

匀强电场场强E的大小E=

U
d

(2)设带电粒子出电场时速度为v.由动能定理得:Uq=

1
2
mv2

解得:v=

2Uq
m
; ①

(3)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,由牛顿第二定律得:Bqv=

mv2
R

①②联立得:R=

1
B
2mU
q

答:(1)匀强电场场强E的大小

U
d
;(2)粒子从电场射出时速度ν的大小
2qU
m
;(3)粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R
1
B
2mU
q

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