问题
问答题
如图甲所示，两平行金属板间存在相互垂直的电场和磁场，两金属板间的电压为U，板间距离为d，两板间的磁场在3t0内的变化规律如图乙所示．左侧的粒子源沿中心线OO’以v0的速度不断发射质量为m、电荷量为+q的粒子（不计重力）．已知t=0时刻进入两板间的带电粒子，恰好沿中心线运动，并在t0时刻从O’点穿出两板．
（1）求磁感应强度B0的方向和大小；
（2）若
t0时刻进入两板间的粒子也能从板间飞出，求飞出时偏离O’点的距离．1 2
答案
（1）带电粒子受的电场力竖直向下，则洛伦兹力的方向竖直向上，由左手定则可判断出磁感应强度的方向垂直纸面向里．
带电粒子沿中心线做匀速直线运动，有：qv0B0=qU d
则磁感应强度的大小为：B0=
．U dv0
（2）从
t0时刻进入两板间的带电粒子，在1 2
t0时间内做匀速直线运动，然后在电场力的作用下做类平抛运动．1 2
粒子做类平抛运动的时间为t=
t0 1 2
竖直方向有：y=
at2 1 2
由牛顿第二定律得：a=qU md
解得：y=
．qUt02 8md
答：（1）磁感应强度B0的方向垂直纸面向里，大小为
．U dv0
（2）飞出时偏离O’点的距离为
．qUt02 8md