题目内容
如图所示,在y轴的右方有一磁感应强度为B的方向垂直纸面向外的匀强磁场,在x轴的下方有一场强为E的方向平行x轴向右的匀强电场。有一铅板放置在y轴处,且与纸面垂直。现有一质量为m、电荷量为q的粒子由静止经过加速电压为U的电场加速,然后以垂直于铅板的方向从A处沿直线穿过铅板,而后从x轴上的D处以与x轴正向夹角为60°的方向进入电场和磁场叠加的区域,最后到达y轴上的C点。已知OD长为l,求:
(1)粒子经过铅板时损失了多少动能?
(2)粒子到达C点时的速度多大?
(1)粒子经过铅板时损失了多少动能?
(2)粒子到达C点时的速度多大?
(1)由动能定理可知此带电粒子穿过铅板前的动能,——1分
根据,得,——2分
又由几何知识可得(如图)
即,——1分
故。——1分
由于洛伦兹力不做功,带电粒子穿过铅板后的动能
,——1分
因此粒子穿过铅板后动能的损失为
——1分
(2)从D到C只有电场力对粒子做功,电场力做功与路径无关,根据动能定理,有
,——3分
解得
根据,得,——2分
又由几何知识可得(如图)
即,——1分
故。——1分
由于洛伦兹力不做功,带电粒子穿过铅板后的动能
,——1分
因此粒子穿过铅板后动能的损失为
——1分
(2)从D到C只有电场力对粒子做功,电场力做功与路径无关,根据动能定理,有
,——3分
解得
略
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