问题 问答题

如图10所示,abcd是一个正方形的盒子,

在cd边的中点有一小孔e,盒子中存在着沿ad方向

的匀强电场,场强大小为E。一粒子源不断地从a处

的小孔沿ab方向向盒内发射相同的带电粒子,粒子

的初速度为v0,经电场作用后恰好从e处的小孔射出。

现撤去电场,在盒子中加一方向垂直于纸面的匀强磁

场,磁感应强度大小为B(图中未画出),粒子仍恰

好从e孔射出。(带电粒子的重力和粒子之间的相互作用力均可忽略)

小题1:所加磁场的方向如何?

小题2:电场强度E与磁感应强度B的比值为多大?

答案

小题1:向外

小题2:

小题1:根据粒子在电场中的偏转方向,可知粒子带正电,再根据左手定则判断,磁场方向垂直于纸面向外。                     

小题2:设带电粒子的电量为q,质量为m,盒子的边长为l,粒子在电场中沿ad方向的位移为l,沿ab方向的位移为,得

解得匀强电场的场强为         (5分)

带电粒子在磁场中作匀速圆周运动,轨道半径为R,根据牛顿第二定律得

     解得 

根据如图的几何关系

解得轨道半径为

解得磁场的磁感应强度     (9分)

因此解得                                         

填空题
单项选择题