Question

（16分）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，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，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）離子在圓形磁場區(qū)域中運(yùn)動(dòng)時(shí)間t．

 

Answer 1

（1） （2） （3）

【解析】

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

（2分）

（2分）

解得 （1分）

（2）在圓形磁場區(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

（2分）

由幾何關(guān)系有 （2分）

離子的比荷 （2分）

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

（2分）

又周期 （1分）

（2分）

考點(diǎn)：本題考查帶電粒子在電磁場中的運(yùn)動(dòng)