题目内容

一带正电的粒子带电量为q,质量为m。从静止开始经一电压U1=100V的匀强电场加速后,垂直进入一电压U2=40V的平行板电场,平行板长L=0.2m,间距d=1cm。在平行板区域同时存在一垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B1=1T。粒子穿过平行板后进入另一垂直向里的有界匀强磁场区域,磁感应强度为B2,宽度D=0.1m。最后从此磁场的右边界以
60°穿出(如图所示)。已知粒子的比荷为,忽略粒子重力及阻力的影响。
(1)求粒子进入平行板电场时的速度大小;
(2)求有界匀强磁场的磁感应强度B2的大小;
(3)求粒子从进入磁场到穿出磁场所用时间。(保留一位有效数字)
(1)粒子经过加速电场,由动能定理有        (2分)
解得粒子进入平行板电场时的速度       (2分)
(2)粒子在平行板中受到的洛仑兹力             (2分)
所受的电场力                             (2分)
由于F=f,粒子沿v0方向匀速直线穿过平行板,进入有界磁场B2       (1分)
由几何关系可得,粒子圆周运动的半径      (1分)
又因为                                        (1分)
得 磁感应强度                                    (1分)
(3)粒子在平行板区域所用时间                (1分)
粒子在有界磁场区域所用时间                 (2分)
所以粒子在穿越两个磁场所用的总时间            (1分)
练习册系列答案
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