问题
计算题
如图所示,把中心带有小孔的平行放置的两个圆形金属板M和N,连接在电压恒为U的直流电源上.一个质量为m,电荷量为q的微观正粒子,以近似于静止的状态,从M板中心的小孔进入电场,然后又从N板中心的小孔穿出,再垂直进入磁感应强度为B的足够宽广的匀强磁场中运动(忽略重力的影响).那么:
(1)该粒子从N板中心的小孔穿出时的速度有多大?
(2)若圆形板N的半径为R,如果该粒子返回后能够直接打在圆形板N的右侧表面上,那么该磁场的磁感应强度B至少为多大?
答案
解:(1)粒子进入电场的过程,有:
粒子穿出小孔时的速度大小:
(2)粒子进入磁场有:
粒子的圆轨道半径:
粒子打在N板上的条件是:
粒子能够打在N板上,要求B至少为: