题目内容
如图所示,两块平行板电极的长度为L,两板间距离远小于L,可忽略不计。两板的正中央各有一个小孔M、N,两孔连线与板垂直。现将两极板分别接在可调直流电压U的两端,极板处在一有界匀强磁场(板内无磁场),磁感应强度为B,磁场的两条边界CD、DE的夹角θ=60°。下极板延长线与边界DE交于Q点,极板最右端P与Q间距离为2.5L。现将比荷均为的各种粒子分别从M孔射入电场,不考虑粒子的重力。将带正电的粒子从M无初速释放,
①若粒子恰好打到下极板右端,求所加直流电压的值U1.
②若,则该粒子经过多少次电场的加速后可以离开磁场区域?
①若粒子恰好打到下极板右端,求所加直流电压的值U1.
②若,则该粒子经过多少次电场的加速后可以离开磁场区域?
① ②2.25次
试题分析:①若粒子刚好打到下板的右端,则由几何关系得: ,
即 2分
由: 2分
得: 1分
又: 2分
解得: 1分
②假设粒子经过n次电场加速后的速度为,此时粒子轨迹恰好能与ED边界相切,如图,
轨迹半径为。由几何关系得: 2分
解得: 2分
又: 2分
又粒子被电场加速n次,则: 2分
代入解得:n=2.25 1分
即粒子经过三次电场加速后离开磁场区域。 1分
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