Question

【题目】如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=3.0×103N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=0.3T、方向垂直纸面向里的匀强磁场。今有一质量为m=2.4×10-13kg、电荷量为q=4.0×10-8C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0=1.0×104m/s的初速度从A点水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处(图中未画出)。求：

（1）粒子到达P处时的速度大小和方向；

（2）P、Q之间的距离L；

（3）粒子从A点运动到Q点所用的时间t。

Answer 1

【答案】（1）×104m/s，θ=450（2）L=0.4m. （3）t=t1+t2=5.14×10-5s

【解析】

解:（1）粒子a板左端运动到P处，由动能定理得

代入有关数据，解得×104m/s

，代入数据得θ=450(4分)

（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，圆心为O，半径为r，如图.由几何关系得

又联立求得

代入数据解得L=0.4m. (3分)

（3）粒子在P点沿电场方向的速度 v1==1.0×104m/s

在电场中运动的时间 t1=v1m/qE=2×10-5s

在磁场中运动的时间 t2=Л m/2qB=3.14×10-5s

粒子从A点运动到Q点所用的时间 t=t1+t2=5.14×10-5s (3分)