题目内容
【题目】如图所示,a、b为竖直正对放置的两平行金属板,其中a板带正电、两板间的电压为U。在金属板下方存在一有界的匀强磁场,磁场的上边界为与两金属板下端重合的水平面PQ,PQ下方的磁场范围足够大,磁场的磁感应强度大小为B。一比荷为的带正电粒子以速度v0从两板中间位置沿与a、b平行方向射入两板间的偏转电场,不计粒子重力。粒子通过偏转电场后从PQ边界上的M点进入磁场,运动一段时间后又从PQ边界上的N点射出磁场,设M、N两点距离为x(M、N点在图中未画出)。则以下说法中正确的是( )
A.只减小磁感应强度B的大小,则x减小
B.只增大初速度v0的大小,则x不变
C.只增大带电粒子的比荷,则x增大
D.只减小偏转电场的电压U的大小,则x不变
【答案】D
【解析】
设、平行金属板的长度为,板间距离为;粒子的运动轨迹如图所示:
粒子在电场中做类平抛运动,粒子离开电场时的速度:
粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:
、两点间的距离:
AB.只减小磁感应强度B或只增大初速度v0,都会使x增大,AB错误;
C.只增大带电粒子的比荷时,x会减小,C错误;
D.x与偏转电场的电压U无关,故x不变,D正确。
故选D。
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