Question

【題目】相距為L 的平行金屬板 M、N，板長也為L，板間可視為勻強電場，兩板的左端與虛線 EF 對齊，EF 左側有水平勻強電場，M、N 兩板間所加偏轉電壓為 U，PQ 是兩板間的中軸線．一質量為 m、電量大小為+q 的帶電粒子在水平勻強電場中 PQ 上 A 點由靜止釋放，水平電場強度與M、N之間的電場強度大小相等，結果粒子恰好從 N 板的右邊緣飛出，立即進入垂直直面向里的足夠大勻強磁場中 ，A 點離 EF 的距離為 L/2；不計粒子的重力，求：

（1）磁感應強度B大小

（2）當帶電粒子運動到 M 點后，MN 板間偏轉電壓立即變?yōu)?/span>U，（忽略電場變化帶來的影響）帶電粒子最終回到 A 點，求帶電粒子從出發(fā)至回到 A 點所需總時間．

Answer 1

【答案】（1）（2）

【解析】

（1）由題意知：對粒子在水平電場中從點A到點O：有：

……………①

在豎直向下的電場中從點O到N右側邊緣點B：

水平方向：

……………②

豎直方向：

……………③

在B點設速度v與水平初速度成θ角

有：

……………④

粒子在磁場中做勻速圓周運動

由幾何關系可得：

……………⑤

又：

……………⑥

聯解①②③④⑤⑥得：

……………⑦

（2）粒子在磁場中運動的圓心角

在磁場中運動時間：

在水平電場中運動時間：

……………⑧

總的時間：

……………⑨

聯解得：

……………⑩