题目内容

如图所示,在空间中存在垂直纸面向里的场强为B匀强磁场,其边界AB、CD的宽度为d,在左边界的Q点处有一质量为m,带电量为负q的粒子沿与左边界成30o的方向射入磁场,粒子重力不计.求:

(1)带电粒子能从AB边界飞出的最大速度?
(2)若带电粒子能垂直CD边界飞出磁场,穿过小孔进入如图所示的匀强电场中减速至零且不碰到负极板,则极板间电压多大?
(3)若带电粒子的速度是,并可以从Q点沿纸面各个方向射入磁场,则粒子能打到CD边界的范围?

(1)(2)(3)

解析试题分析:(20分,第1小问6分,第2小问8分,第3小问6分)
(1)粒子能从左边界射出,临界情况有
                                      2分
                                          2分
所以粒子能从左边界射出速度应满足     2分
(2)粒子能从右边界射出 
                                         2分
                                         2分
                                        2分
解得
粒子不碰到右极板所加电压满足的条件     2分
(3)当粒子速度为是时  
解得 粒子,                                   2分
如图                                                   2分



由几何关系可得                 2分
考点:带电粒子在磁场中的运动
点评:难题。认真分析系统所经历的物理过程,找出与临界状态相对应的临界条件,是解答这类题目的关键,寻找临界条件是以题目叙述中的一些特殊词语如“恰好”、“刚好”、“最大”、“最高”、“至少”为突破口,挖掘隐含条件,探求临界位置或状态.

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