题目内容
【题目】如图所示,两平行金属板间距为d,电势差为U,板间电场可视为匀强电场;金属板上方有一磁感应强度为B的匀强磁场.电荷量为+q、质量为m的粒子,由静止开始从正极板出发,经电场加速后射出,从M点进入磁场后做匀速圆周运动,从N点离开磁场.忽略重力的影响.
(1)求匀强电场场强E的大小;
(2)求粒子从电场射出时速度ν的大小;
(3)求M、N两点间距L的大小;保持粒子不变,请你说出一种增大间距L的方法.
【答案】
(1)
解:由匀强电场中电势差与场强的关系得:
(2)
解:根据动能定理有:
可得: ①
(3)
解:根据牛顿第二定律可得: ②
L=2R ③
联立①②③式可得:
增大间距L的方法有:只增大U或只减小B等
【解析】(1)根据公式E= 可求E;(2)根据动能定理列式求解;(3)根据洛伦兹力提供向心力列式,从而即可求解.
【考点精析】解答此题的关键在于理解带电微粒(计重力)在电场中的运动的相关知识,掌握带电颗粒:如液滴、油滴、尘埃、小球等,除有说明或明确的暗示以外,一般都不能忽略重力;由于带电粒子在匀强电场中所受电场力与重力都是恒力,因此可以用两种方法处理:①正交分解法;②等效“重力”法.
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