题目内容

【题目】如图所示,M、N为两块带等量异种电荷的平行金属板,两板间电压可取从零到某一最大值之间的各种数值。静止的带电粒子带电荷量为+q,质量为m(不计重力),从点P经电场加速后,从小孔Q进入N板右侧的匀强磁场区域,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外,CD为磁场边界上的一绝缘板,它与N板的夹角为θ=30°,孔Q到板的下端C的距离为L,当M、N两板间电压取最大值时,粒子恰垂直打在CD板上,则下列说法正确的是

A.两板间电压的最大值

B.CD板上可能被粒子打中区域的长度

C.粒子在磁场中运动的最长时间

D.能打到N板上的粒子的最大动能为

【答案】ACD

【解析】

试题据题,M、N两板间电压取最大值时,粒子恰垂直打在CD板上,所以其轨迹圆心在C点,CH=QC=L,故轨迹半径R1=L

又由牛顿第二定律得

粒子在MN间加速时,有

所以联立得,选项A正确;

打在QC间的粒子在磁场中运动的时间最长,均为半周期.粒子运动的周期为

所以最长时间,选项C正确;设轨迹与CD板相切于K点,半径为R2,在△AKC中:

可得 ,即KC长等于 , 所以CD板上可能被粒子打中的区域即为HK的长度,,选项B错误;能达到N板上的粒子最大半径为R2,根据,最大动能为:,选项D正确;故选ACD

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