题目内容
(20 分)如图甲所示，偏转电场的两个平行极板水平放置，板长L=0.08m，板间距足够大，两板的右侧有水平宽度l=0.06m、竖直宽度足够大的有界匀强磁场。一个比荷为
的带负电粒子以速度v0=8×105m/s从两板中间沿与板平行的方向射入偏转电场，若从该粒子进入偏转电场时开始计时，板间场强恰好按图乙所示的规律变化，粒子离开偏转电场后进入匀强磁场并最终垂直磁场右边界射出。不计粒子重力，
求：(1)粒子在磁场中运动的速率v；
(2)粒子在磁场中运动的轨道半径R和磁场的磁感应强度B；
(3)粒子从进入偏转电场到离开磁场所用的时间。
的带负电粒子以速度v0=8×105m/s从两板中间沿与板平行的方向射入偏转电场，若从该粒子进入偏转电场时开始计时，板间场强恰好按图乙所示的规律变化，粒子离开偏转电场后进入匀强磁场并最终垂直磁场右边界射出。不计粒子重力，求：(1)粒子在磁场中运动的速率v；
(2)粒子在磁场中运动的轨道半径R和磁场的磁感应强度B；
(3)粒子从进入偏转电场到离开磁场所用的时间。
（1）
（2）
（3）
（2） （3）试题分析：（1）根据题意，电子在偏转电场中的运动时间：
…… (2分) 对比乙图可知，电子在极板间运动的时间是偏转电场的一个周期。
在第一个
时间内，电子在垂直于极板方向上做初速为0的匀加速直线运动，有：
…… (1分) 
…… (1分) 在第二个
时间内，电子做匀速直线运动，带电粒子进入磁场时的速度为：
…… (2分) 联解①③④⑤得：
…… (1分)（2）作出电子在磁场中的轨迹如图所示；
设带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R，由几何关系有：
…… (2分)粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律有：
…… (1分)联解⑦⑧得：
…… (1分) …… (1分)（3）粒子在磁场中运动转过的圆心角
…… (2分)
…… (1分)粒子在磁场中运动的时间
…… (2分)
s…… (1分)粒子运动的总时间为
…… (2分)
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能谱的重要仪器。磁谱仪的工作原理如图所示，放射源Ｓ发出质量为m、电量为q的粒子沿垂直磁场方向进入磁感应强度为Ｂ的匀强磁场，被限束光栏Ｑ限制在２
的小角度内，
为圆心，半径r=0.1m的圆形区域内只存在垂直纸面向外的匀强磁场，圆形区域的最下端与xoy坐标系的x轴相切于坐标原点O，圆形区域的右端与平行y轴的虚线MN相切，在虚线MN右侧x轴的上方足够大的范围内有方向水平向左的匀强电场，电场强度E=1.0×105 N/C。现从坐标原点O沿xoy平面在y轴两侧各30°角的范围内发射速率均为v0=1.0×106m/s的带正电粒子，粒子在磁场中的偏转半径也为r=0.1m，已知粒子的比荷
，不计粒子的重力、粒子对电磁场的影响及粒子间的相互作用力，求：
、
磁场方向垂直纸面向里；离子重力不计．
，
，
，
。现将磁场换为平行于纸面且垂直于直线的匀强电场，同一粒子以同样速度沿直线从a点射入柱形区域，也在b点离开该区域。不计重力，求：
）；
-10)cm，质子的比荷为
。求：
