如图所示,质量为m、电荷量为q的带电粒子,沿与水平面成θ=60°的方向匀速运动,进入垂直纸面向里的圆形匀强磁场区域后,从水平金属板M左端下边缘附近水平射出磁场,进入两平行
◎ 题目
如图所示,质量为m、电荷量为q的带电粒子,沿与水平面成θ=60°的方向匀速运动,进入垂直纸面向里的圆形匀强磁场区域后,从水平金属板M左端下边缘附近水平射出磁场,进入两平行金属板M、N间,恰好从N板右边缘飞出.已知匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于纸面向里,两带电极板M、N长为l,间距为d,板间电压为U,不计粒子重力. (1)分析判断极板M带正电还是带负电? (2)求粒子在磁场中运动的速度大小; (3)求粒子进入磁场时的入射点与离开磁场时的出射点之间的距离. |
◎ 答案
(1)粒子在磁场中向右偏转,由左手定则可知,粒子带负电;粒子在电场中向下偏转,所以M板带负电. (2)设带电粒子进入电场时的初速度为v,则 d=
又 a=
得 d=
解得 v=
(3)设磁偏转的半径为R,则由 qvB=m
得 R=
如图所示,粒子进入磁场时的入射点与离开磁场时的出射点间的距离 d=2Rsin
答: (1)极板M带负电. (2)粒子在磁场中运动的速度大小
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