题目内容

两块金属板ab平行放置,板长l=10cm,两板间距d=3.0cm,两板间存在着与匀强电场正交的匀强磁场,磁感应强度B=2.5´10-4T,假设电场、磁场只存在于两板间的空间区域.一束电子以一定的初速度v0=2.0×107m/s从两极板中间,沿垂直于电场、磁场的方向射入场中,无偏转地通过场区,如图10所示.已知电子电荷量的大小e=" 1.60" ´10-19C,质量m=0.91´10-30kg.

(1)求ab两板间的电势差U为多大.
(2)若撤去磁场,求电子穿过电场偏离入射方向的距离.
(3)求撤去磁场后,电子通过电场区增加的动能.
 
(1)150V        (2)1.1×10-2m                    (3)8.8´10-18J
(1)电子进入正交的电磁场不发生偏转,洛伦兹力与电场力平衡
ev0B =eE…………………………………………………………………2分
E=……………………………………………………………………1分
解得U=150V……………………………………………………………………1分
(2)电子在电场中做匀变速曲线运动,设电子通过场区的时间为t,偏转的距离为y,则
…………………………………………………………………2分
…………………………………………………………………2分
………………………………………………………………2分
解得y=1.1×10-2m………………………………………………………………1分
(3)因电子通过电场时只有电场力做功,由动能定理得
…………………………………………………………………4分
解得8.8´10-18J…………………………………………………………1分
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