如图所示.A.B是竖直放置的平行板电容器.B板中央有一个小孔.恰好跟一个边界是等边三角形的一个匀强磁场的顶端相接.磁场方向垂直纸面向里.磁感应强度为B.其中.磁场的边界平行于平行板A和B. 1.若在A板上正对B板小孔的P处.静止释放一个带电量为.质量为的带电粒子.恰能从图中O点射出.且.则A.B两板间的电压是多少? 2.若要上述带电粒子在磁场中的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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如图所示，A、B是竖直放置的平行板电容器，B板中央有一个小孔，恰好跟一个边界是等边三角形的一个匀强磁场的顶端相接，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度为B，其中，磁场的边界平行于平行板A和B。

1.若在A板上正对B板小孔的P处，静止释放一个带电量为、质量为的带电粒子(重力不计)，恰能从图中O点射出，且，则A、B两板间的电压是多少?

2.若要上述带电粒子在磁场中的运动时间与平行板A、B间的电压无关，则A、B两板间的电压又是多少?

【答案】

【解析】（1）设带电粒子进入磁场c点时的速度为，如图所示，在磁场中轨迹的圆心是半径是，由题意可得

解得 ①

又带电粒子在磁场中的运动满足下面方程

即 ②

联列①②得 ③

又 ④

联列③④得 ⑤

（2）带电粒子只要从边界上任一点射出，则在磁场中运动的圆弧所对应的圆心角均为，如图所示，由可知带电粒子在磁场中运动时间均为

⑥

与轨迹半径的大小无关，即与A、B板间的加速电压无关，则带电粒子从点射出对应的电压就是最大电压。设带电粒子从点射出时的轨迹半径是，如图所示，则

得 ⑦

同理可得 ⑧

故当A、B板间电压满足： ⑨

带电粒子在磁场中运动的时间与平行板A、B间的电压无关。

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如图所示，A、B是竖直放置的中心带有小孔的平行金属板，两板间的电压为U₁=100V，C、D是水平放置的平行金属板，板间距离为d=0.2m，板的长度为L=1m，P是C板的中点，A、B两板小孔连线的延长线与C、D两板的距离相等，将一个负离子从板的小孔处由静止释放，求：
（1）为了使负离子能打在P点，C、D两板间的电压应为多少？哪板电势高？
（2）如果C、D两板间所加的电压为4V，则负离子还能打在板上吗？若不能打在板上，它离开电场时发生的侧移为多少？

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