问题
问答题
如图所示,质量为m,电量为q的带电粒子,由静止经电压为U加速后,经过A点,垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场后落到图中D点,(忽略重力和空气阻力)
求:(1)带电粒子在A点垂直射入磁场区域时速度V;
(2)A、D两点间的距离L.
(3)已知磁场的宽度为d,要使粒子能从磁场的右边界飞出,加速电压U应该满足什么条件?
答案
解(1)由动能定理得:qU=
mv2…①1 2
解得:v=
…②2qU m
(2)设粒子在磁场中的半径为R,则有:qvB=m
…③v2 R
R=
…④mv qB
由几何关系得:L=2R=2×
×m qB
=2qU m 2 2qmU qB
(3)要使粒子能从磁场的右边界飞出,需:R>d ⑤
联立②④⑤解得:U>qB2B2 2m
答:(1)带电粒子在A点垂直射入磁场区域时速度为
;2qU m
(2)A、D两点间的距离
.2 2qmU qB
(3)要使粒子能从磁场的右边界飞出,加速电压U应该满足什么条件U>
.qB2B2 2m