题目内容
如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d =0.10m，a、b间的电场强度为E =3.0×103 N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B =0.3T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m =2.4×10-13 kg、电荷量为q =4.0×10-8 C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0 =1.0×104 m/s的初速度从A点水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处(图中未画出).
求：（1）粒子到达P处时的速度大小和方向；
（2）P、Q之间的距离L ；
（3）粒子从A点运动到Q点所用的时间t .
（1）
×104m/s，θ=450（2）L=0.4m. （3）t=t1+t2=5.14×10-5s
解析解:（1）粒子a板左端运动到P处，由动能定理得
代入有关数据，解得×104m/s
，代入数据得θ=450 (4分)
（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，圆心为O，半径为r，如图.由几何关系得
又
联立求得 
代入数据解得L=0.4m. (3分)
（3）粒子在P点沿电场方向的速度 v1=
=1.0×104m/s
在电场中运动的时间 t1=v1m/qE=2×10-5s
在磁场中运动的时间 t2=Л m/2qB=3.14×10-5s
粒子从A点运动到Q点所用的时间 t=t1+t2=5.14×10-5s (3分)
练习册系列答案
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