题目内容
【题目】如图所示，在y轴的右侧存在磁感应强度为B的方向垂直纸面向外的匀强磁场，在x轴的上方有一平行板式加速电场。有一薄绝缘板放置在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，然后以垂直于板的方向沿直线从A处穿过绝缘板，而后从x轴上的D处以与x轴负向夹角为30°的方向进入第四象限，若在此时再施加一个电场可以使粒子沿直线到达y轴上的C点(C点在图上未标出)。已知OD长为l，不计粒子的重力.求：
(1)粒子射入绝缘板之前的速度;
(2)粒子经过绝缘板时损失了多少动能;
(3)所加电场的电场强度和带电粒子在y周的右侧运行的总时间.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】试题分析：（1）粒子在电场中加速，由动能定理得， qU＝
mv2
解得：
．
（2）粒子在磁场中做圆周运动轨迹如图．
由几何关系可得轨道半径为2l．
由
解得
．
根据能量守恒得，损失的动能△EK＝mv2mv′2＝qU
（3）粒子若作直线运动，则qv′B=qE
代入数据解得
方向与x轴正向斜向下成60°角．
粒子在第一象限作匀速圆周运动的时间
．
粒子在第四象限做匀速直线运动的时间
粒子x轴右侧运行的总时间
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