题目内容
【题目】如图所示，在空间中存在垂直纸面向里，场强为B的匀强磁场。其边界AB、CD的宽度为d，在左边界的Q点处有一质量为m，带电量为-q的带电粒子沿与左边界成
的方向射入磁场，粒子重力不计。求；
(1)带电粒子能从CD边界飞出的速度条件；
(2)若带电粒子能垂直CD边界飞出磁场，穿过小孔进入如图所示的匀强电场中减速至零且不碰到负极板，则极板间电压及整个过程中粒子在磁场中运动的总时间。
【答案】(1)
；(2)
，
【解析】
(1)由题意作图如下
粒子能从右边界射出的临界条件为
又
联立解得
所以粒子能从左边界射出速度应满足
(2)由题意作图如下
粒子能从右边界垂直射出
由
联立解得
粒子不碰到右极板所加电压满足的条件
因粒子转过的圆心角为
，所用时间为
，而
因返回通过磁场所用时间相同，所以总时间
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