◎ 题目

有人设想用下图所示的装置来选择密度相同、大小不同的球状纳米粒子。粒子在电离室中电离后带正电，电量与其表面积成正比。电离后，粒子缓慢通过小孔O1进入极板间电压为U的水平加速电场区域I，再通过小孔O2射入相互正交的恒定匀强电场、磁场区域II，其中磁场的磁感应强度大小为B，方向如图。收集室的小孔O3与O1、O2在同一条水平线上。半径为r0的粒子，其质量为m0、电量为q0，刚好能沿O1O3直线射入收集室。不计纳米粒子重力。（） （1）试求图中区域II的电场强度； （2）试求半径为r的粒子通过O2时的速率； （3）讨论半径r≠r0的粒子刚进入区域II时向哪个极板偏转。

◎ 答案

解：（1）设半径为r0的粒子加速后的速度为v0，则 设区域II内电场强度为E，则 v0q0B=q0E ，电场强度方向竖直向上 （2）设半径为r的粒子的质量为m、带电量为q、被加速后的速度为v，则 由，得 （3）半径为r的粒子，在刚进入区域II时受到合力为：F合=qE-qvB=qB(v0-v) 由可知，当 r>r0时，v＜v0，F合>0，粒子会向上极板偏转 r＜r0时，v>v0，F合＜0，粒子会向下极板偏转

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“有人设想用下图所示的装置来选择密度相同、大小不同的球状纳米粒子。粒子在电离室中电离后带正电，电量与其表面积成正比。电离后，粒子缓慢通过小孔O1进入极板间电压为U的水…”主要考查了你对  【带电粒子在复合场中的运动】  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。