试题分析:(1)带电粒子在加速电场中加速过程,由动能定理得;
① 2分
解得:
1分
(2)带电粒子在偏转电场中,设运动时间为
t,加速度为
a,平行电场的分速度为
vy,侧移距离为
y。
由牛顿第二定律得:
qE =
ma ② 1分
由运动学公式得:
L =
v0t ③ 1分
vy =
at ④ 1分
由②③④得:
⑤ 1分
带电粒子从离开电场到打到荧光屏上的过程中,设运动时间为
t′,侧移距离为
y′.
由运动学公式得:=
v0t′⑥ 1分
由③④⑥得:
y′ =
vyt′ ⑦ 1分
由⑤⑦得带电粒子打到荧光屏上的点到
O2的距离:
d =
y +
y′= 1分
(3)磁场的方向如图所示,左半部分垂直纸面向外,右半部分垂直纸面向里。 1分
带电粒子运动轨迹与场区中心线交于
N点,经
N点做场区左边界的垂线交于
M点,经
N点做过
N点速度的垂线交场区左边界于
O点,
O点就是带电粒子在左半区域磁场中做圆周运动的圆心。带电粒子在两部分磁场中的运动对称,出磁场的速度与荧光屏垂直,所以
O1M = 。(意思明确即可) 2分
设带电粒子做圆周运动的半径为
R,由几何关系得:
⑧ 2分
由牛顿第二定律得:
⑨ 1分
由
v0、
d的结论和⑧⑨式解得:
B = ()(未代入原始数据不得分) 2分
点评:注意类平抛运动过程水平方向的运动与竖直方向的运动具有等时性,然后分别应用匀速运动规律和初速度为零匀加速直线运动规律解题.