题目内容
【题目】某粒子实验装置原理图如图所示,狭缝、、在一条直线上,、之间存在电压为U的电场,平行金属板、相距为d,内部有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,磁感应强度为。比荷为k的带电粒子由静止开始经、之间电场加速后,恰能沿直线通过、板间区域,从狭缝垂直某匀强磁场边界进入磁场,经磁场偏转后从距离为L的A点射出边界。求:
(1)、两板间的电压;
(2)偏转磁场的磁感应强度。
【答案】(1)(2)
【解析】
(1)粒子先在电场中加速,然后匀速通过、,则根据平衡可求出、两板间的电压
(2)根据粒子的运动轨迹找到运动半径,借助于可求出偏转磁场的磁感应强度
(1)设带电粒子质量为m,所带电荷量为q,已知
粒子在电场中S1与S2之间加速,根据动能定理可得:;
带电粒子在P1和P2间运动,根据电场力与洛伦兹力平衡可得: 解得:;
(2)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,根据洛伦兹力充当向心力:;
已知,解得:
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