题目内容
【题目】如图,足够大的平行挡板A1、A2竖直放置,间距为6L。两板间存在以水平面MN为理想分界面的区域I和区域II,区域I中存在竖直向下的匀强电场E,区域II存在垂直纸面向里的匀强磁场区域Ⅱ。A1、A2上各有位置正对的小孔S1、S2,两孔与分界面MN的距离均为L。质量为m、电量为+q的粒子由静止经C1、C2两板间的匀强电场加速后,沿水平方向从S1进入Ⅰ区,并直接偏转到MN上的P点,再进入Ⅱ区,P点与A1板的距离是L的k倍,粒子的重力不计。
(1)若k=1,求C1、C2两板间的电压U;
(2)若2<k<3,且粒子最终沿水平方向恰从S2射出,试求出粒子在磁场中的速度大小v与k的关系式以及Ⅱ区的磁感应强度B与k的关系式。
【答案】(1)(2);
【解析】
(1)粒子在C1、C2中,由动能定理有: ①
粒子在I区做类平抛运动,则有:
竖直方向: ②
③
水平方向: ④
且k=1 ⑤
联立以上各式解得: ⑥
(2)当2<k<3时,粒子进入II区时的速度为v,则有:
联立②③④可得水平速度: ⑦
竖直速度: ⑧
⑨
v与水平方向的夹角为θ,则有 ⑩
由题意可知粒子在Ⅱ区只能发生一次偏转,由对称性及几何关系可知
由
解得:
练习册系列答案
相关题目