问题
问答题
如图所示,左侧匀强电场的区域宽度为L,电场强度为E,右侧匀强磁场的左右宽度为d,磁场的上下区域很长,一质量为m、带电量为q的粒子,从电场的左边界A点静止释放,经电场加速后垂直进入磁场,出磁场时与入射方向的偏角为θ.(不计粒子重力)
求:(1)粒子离开电场时的速度;
(2)匀强磁场的磁感应强度;
(3)粒子在磁场中的运动时间.

答案
(1)在电场中电场力做功等于粒子的动能:qEL=
mv21 2
得 v=2qmEL m
(2)在磁场中洛伦兹力提供向心力:qvB=mv2 r
有几何关系 d=rsinθ
可得 B=
sinθ2qmEL qd
(3)由周期公式 T=2πm qB
及
=T 2π t θ
可得 t=mdθ sinθ 2qmEL
答:(1)粒子离开电场时的速度v=
;2qmEL m
(2)匀强磁场的磁感应强度B=
sinθ;2qmEL qd
(3)粒子在磁场中的运动时间t=
.mdθ sinθ 2qmEL