题目内容
如图所示，在直角坐标系的原点O处有一放射源，向四周均匀发射速度大小相等、方向都平行于纸面的带电粒子。在放射源右边有一很薄的挡板，挡板与xOy平面交线的两端M、N与原点O正好构成等腰直角三角形。已知带电粒子的质量为m，带电量为q，速度为v，MN的长度为L。
（1）若在y轴右侧加一平行于x轴的匀强电场，要使y轴右侧所有运动的粒子都能打到挡板MN上，则电场强度
的最小值为多大？在电场强度为时，打到板上的粒子动能为多大?
（2）若在整个空间加一方向垂直纸面向里的匀强磁场，要使板右侧的MN连线上都有粒子打到，磁场的磁感应强度不能超过多少（用m、v、q、L表示）?若满足此条件，放射源O向外发射出的所有带电粒子中有几分之几能打在板的左边?
（1）
（2）∴
∴
∴放射源O放射出的所有粒子中只有
打在MN板的左侧。
解析:
（1）由题意知，要使y轴右侧所有运动粒子都能打在MN板上，其临界条件为：沿y轴方向运动的粒子作类平抛运动，且落在M或N点。
①
②[来源:学&科&网]
③
解①②③式得
④
由动能定理知
⑤
解④⑤式得 ⑥
（2）由题意知，要使板右侧的MN连线上都有粒子打到，粒子轨迹直径的最小值为MN板的长度L。
⑦
⑧
放射源O发射出的粒子中，打在MN板上的粒子的临界径迹如图所示。
∵OM=ON，且OM⊥ON
∴
∴
∴放射源O放射出的所有粒子中只有打在MN板的左侧。
练习册系列答案
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