问题 计算题

如图所示,一质量为m、电量为+q、重力不计的带电粒子,从A板的S点由静止开始释放,经AB加速电场加速后,穿过中间偏转电场,再进入右侧匀强磁场区域.已知AB间的电压为UMN极板间的电压为2UMN两板间的距离和板长均为L,磁场垂直纸面向里、磁感应强度为B、有理想边界.求:

(1)带电粒子离开B板时速度v0的大小;

(2)带电粒子离开偏转电场时速度v的大小与方向;

(3)要使带电粒子最终垂直磁场右边界射出磁场,磁场的宽度d多大?

答案

(1)(2)方向与水平方向成450角(3)

题目分析:(1)带电粒子在加速电场中,由动能定理得:

得带电粒子离开B板的速度:

(2)粒子进入偏转电场后,有: ,

  ,     解得 :

则粒子离开偏转电场时的速度大小:

,方向与水平方向成450角.

(3)粒子进入磁场后,据牛顿第二定律得由几何关系得解得

点评:本题考查了带电粒子在场中的运动,包括类平抛和圆周运动,考查类型非常有代表性。

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