Question

如圖所示，有一對(duì)平行金屬板，兩板相距為0.05m，電壓為10V。兩板之間有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0=0.1T，方向與金屬板面平行并垂直于紙面向里。圖中右邊有一半徑R為0.1m、圓心為O的圓形區(qū)域內(nèi)也存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向垂直于紙面向里。一正離子沿平行于金屬板面，從A點(diǎn)垂直于磁場(chǎng)的方向射入平行金屬板之間，沿直線射出平行金屬板之間的區(qū)域，并沿直徑CD方向射入圓形磁場(chǎng)區(qū)域，最后從圓形區(qū)域邊界上的F點(diǎn)射出。已知速度的偏向角，不計(jì)離子重力。求：

（1）離子速度v的大��； （2）離子的比荷q/m； （3）離子在圓形磁場(chǎng)區(qū)域中運(yùn)動(dòng)時(shí)間t。

Answer 1

（1）2000m/s （2）（3）

【解析】

試題分析：（1）離子在平行金屬板之間做勻速運(yùn)動(dòng)，洛侖茲力與電場(chǎng)力相等，即

解得：v=2000m/s

（2）在圓形磁場(chǎng)區(qū)域，離子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由洛侖茲力公式和牛頓第二定律有

由幾何關(guān)系有 :

離子的比荷 :

（3）弧CF對(duì)應(yīng)圓心角為θ，離子在圓形磁場(chǎng)區(qū)域中運(yùn)動(dòng)時(shí)間t，，又周期

則

考點(diǎn)：帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)及在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng).