[题目]如图所示.水平放置的两块长直平行金属薄板a .b间的电势差为U.b板下方足够大的空间内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场.一质量为m.电荷量为q的带正电粒子.从贴近a板的左端以大小为v0的初速度水平射入板间的匀强电场.然后从狭缝P垂直进人匀强磁场.最后粒子回到b板上与P点距离为L的Q点(图中未标出.粒子打到b板后被吸收).粒子重力不计.求:(1)粒子穿� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，水平放置的两块长直平行金属薄板a .b间的电势差为U，b板下方足够大的空间内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，从贴近a板的左端以大小为v0的初速度水平射入板间的匀强电场，然后从狭缝P垂直进人匀强磁场，最后粒子回到b板上与P点距离为L的Q点(图中未标出，粒子打到b板后被吸收)。粒子重力不计。求:

(1)粒子穿过狭缝P时的速度大小v；

(2)匀强磁场的磁感应强度大小B。

【答案】(1) (2)

【解析】

(1)对粒子从贴近a板处运动到狭缝P的过程，由动能定理有:

解得:

(2)设粒子进人磁场时的速度方向与b板的夹角为，粒子在磁场中做匀速圆周运动，运动轨迹的圆心为O、半径为r，如图所示，由几何关系有:

由牛顿第二定律有:

解得:

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（2）小滑块第一次与挡板碰撞前瞬间的速度大小υ以及小滑块与挡板碰撞前瞬间的最小速度υmin（结果可保留根号）；

（3）小滑块与挡板第三次碰撞后返回水平轨道向左运动的最远位置到B点的距离x以及小滑块在水平轨道AB段运动的总路程s。