问题
计算题
(9分) 如图所示，两块水平放置的平行金属板板长L＝1.4m，板距d＝30cm，两板间有B＝1.25T、垂直纸面向里的匀强磁场。在两板上加如图2所示的脉动电压。在t＝0时，质量m＝2×10－15kg、电荷量q＝1×10－10C的正离子，以速度v0＝4×103m/s从两板中间水平射入，试问：
(1)试通计算说明粒子在板间做什么运动？画出其轨迹。
(2)粒子在场区运动的时间是多少？
答案
(1)见解析 (2)6.5×10－4s
题目分析： (1)在第一个10－4s，电场、磁场同时存在，离子受电场力、洛伦兹力分别为F＝qE＝q
＝5×10－7N(方向向下)、f＝Bqv＝5×10－7N(方向向上)，离子做匀速直线运动．位移为s＝v0t＝0.4m.
第二个10－4s内，只有磁场，离子做匀速圆周运动，r＝
＝6.4×10－2m＜
，不会碰板，T＝
≈1×10－4s，即正好在无电场时离子转满1周．
易知以后重复上述运动，故轨迹如图所示．
(2)因
＝
＝3.5，由图可知离子在场区范围内转了3周，历时t1＝3T＝3×10－4s；另有做匀速运动的时间t2＝
＝3.5×10－4s.
总时间t＝t1＋t2＝6.5×10－4s
点评：此类型的题目，综合性较强，先进行受力分析，然后判断运动，在结合牛顿运动定律分析解题，难度系数偏难