问题
问答题
如图所示，水平放置的平行金属板之间电压大小为U，距离为d，其间还有垂直纸面向里的匀强磁场．质量为m带电量为+q的带电粒子，以水平速度v0从平行金属板的正中间射入并做匀速直线运动，然后又垂直射入场强大小为E2，方向竖直向上的匀强电场，其边界a、b间的宽为L（该电场竖直方向足够长）．电场和磁场都有理想边界，且粒子所受重力不计，求
（1）该带电粒子在a、b间运动的加速度大小a；
（2）匀强磁场对该带电粒子作用力的大小f；
（3）该带电粒子到达边界b时的速度大小v．
答案
（1）带电粒子在a、b间运动过程中，
所受的电场力F2=qE2
根据牛顿第二定律：a=F2 m
联立得 a=qE2 m
（2）带电粒子在平行金属板间做匀速直线运动，该粒子受力如图：
场强：E1=U d
电场力：F1=qE1
根据平衡条件：f=F1
解得：f=qU d
（3）粒子在a、b间运动时间：t=L v0
粒子到达边界b时电场方向的速度：vy=at
粒子到达边界b时的速度：v=
+v 20 v 2y
故v=
+(v 20
)2qE2L mv0
答：（1）该带电粒子在a、b间运动的加速度大小a是
；qE2 m
（2）匀强磁场对该带电粒子作用力的大小f是
；qU d
（3）该带电粒子到达边界b时的速度大小v是
．
+(v 20
)2qE2L mv0