如图所示,相距为d、板间电压为U的平行金属板M、N间有垂直纸面向里、磁感应强度为B0的匀强磁场;在pOy区域内有垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场;这pOx区域为无场区.一

◎ 题目

如图所示,相距为d、板间电压为U的平行金属板M、N间有垂直纸面向里、磁感应强度为B0的匀强磁场;在pOy区域内有垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场;这pOx区域为无场区.一正离子沿平行于金属板、垂直磁场射人两板间并做匀速直线运动,从H(0,a)点垂直y轴进入第I象限,经Op上某点离开磁场,最后垂直x轴离开第I象限.求:
(1)离子在金属板M、N间的运动速度;
(2)离子的荷质比
q
m

◎ 答案

(1)设带电粒子的质量为m、电量为q,在平行金属板间的运动速度为v,平行金属板间的场强为E0
依题意,有:qvB0=qE0…①
又匀强电场,有:E0=
U
d
…②
联立①②解得:v=
U
B0d
…③
(2)带电粒子进入pOy区域,做匀速圆周运动,设轨道半径为r,有:
qvB=m
v2
r
…④
依题意带电粒子进入第Ⅰ象限转过
1
4
圈后从Op上离开磁场,如图,由几何关系:
r+rtan45°=a,得
r=
1
2
a
…⑤
联立③④⑤得:
q
m
=
2U
B0Bad
…⑥
答:
(1)离子在金属板M、N间的运动速度是
U
B0d

(2)离子的荷质比
q
m
2U
B0Bad

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,相距为d、板间电压为U的平行金属板M、N间有垂直纸面向里、磁感应强度为B0的匀强磁场;在pOy区域内有垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场;这pOx区域为无场区.一…”主要考查了你对  【带电粒子在匀强磁场中的运动】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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