Question

（16分）如图所示，平行板电容器上板M带正电，两板间电压恒为U，极板长为（1+）d，板间距离为2d，在两板间有一圆形匀强磁场区域，磁场边界与两板及右侧边缘线相切，P点是磁场边界与下板N的切点，磁场方向垂直于纸面向里，现有一带电微粒从板的左侧进入磁场，若微粒从两板的正中间以大小为v₀水平速度进入板间电场，恰做匀速直线运动，经圆形磁场偏转后打在P点。

（1）判断微粒的带电性质并求其电荷量与质量的比值；
（2）求匀强磁场的磁感应强度B的大小；
（3）若带电微粒从M板左侧边缘沿正对磁场圆心的方向射入板间电场，要使微粒不与两板相碰并从极板左侧射出，求微粒入射速度的大小范围。

Answer 1

负电        

解析试题分析：（1）由题意可知，微粒所受电场力向上，上板带正电可得微粒带负电，（1分）
由于微粒做匀速直线运动可得  （1分）
又     可得       （2分）
（2） 由题意可得，微粒从下板P垂直射出，所以 （1分）
根据牛顿第二定律    （2分）
解得       （2分）
（3）如图所示，要使粒子从左板射出，临界条件是恰从下板左边射出，此时根据几何关系可得（2分）
微粒做圆周运动的半径 （1分）
又根据牛顿第二定律     （1分）
解得   （2分）
要使微粒从左板射出（1分）
考点：本题考查带电粒子在电场磁场中运动。