题目内容

【题目】如图所示,AB为一对平行板,板长为L,两板间的距离为d,板间区域内充满着匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里,一个质量为m,带电荷量为+q的带电粒子自静止开始经MN两平行金属板间的电场加速后,从AB两板的中间沿垂直于磁感线的方向射入磁场.(不计粒子的重力)求:

(1)若粒子的初速度为0,MN两板间的电压为U,求射出电场时粒子的速度大小.

(2)粒子以上述速度射入匀强磁场后做圆周运动的半径是多大?

(3)MN两极板间的电压U应在什么范围内,粒子才能从磁场内射出?

【答案】(1) (2) (3),左侧射出;,右侧射出

【解析】

试题(1)粒子在MN两板间加速,设射出加速电场时粒子的速度为,由动能定理得

,解得

2)粒子做匀速圆周运动,洛伦兹力充当向心力,,

(3)若带电粒子从A板左边缘飞出,由甲图的几何关系知

代入第(2)问得

若带电粒子从A板右边缘飞出,由乙图的几何关系知解得

代入第(2)问得

综合以上若 粒子从磁场左侧射出,若U>粒子从磁场右侧射出。

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