Question

【题目】如图甲所示，小孔A可飘入重力不计、初速度可忽略的大量带负电的粒子，经电压为U0的电场加速后，连续不断射入水平放置的平行板并从两板正中间OO′方向进入偏转电场。所有粒子均能从两板间通过，然后进入在竖直方向上宽度足够大的匀强磁场中，最后打在磁场右边界竖直放置的荧光屏上.已知：带电粒子比荷，加速电场电压V，偏转电场两极板间距离d=6cm，极板长度L1=1. 8cm，在偏转电场两极板间加上如图乙所示的交流电压，U=9600V，变化周期，偏转电场右边缘到荧光屏距离L2=36cm.

（1）带电粒子穿过偏转电场的时间t；

（2）若t=0时刻进入偏转电场的粒子最终恰好垂直打在荧光屏上，则磁场的磁感应强度B为多大？

（3）OO′的延长线与荧光屏交于P点，现改变磁感应强度为B′，使t=0时刻进入偏转电场的带电粒子恰好能打在荧光屏上，求形成的光带的上、下两端距P点的距离分别为多少？

Answer 1

【答案】(1) (2) (3)9.2cm,11.6cm

【解析】

（1）粒子进入偏转电场初速度

穿过偏转电场时间

（2）粒子从偏转电场飞出时的竖直分速度：

飞出时速度

方向与水平方向成θ角

θ=53°

在磁场中由几何知识得

得

由得

（3）粒子恰好打在荧光屏，由几何知识得

得

R2=0.2cm

0时刻射入的粒子从右侧飞出的偏转量

t=0时刻进入偏转电场的粒子打在屏上最上端，设该点在P点的下方的M点，离P点距离

所有粒子飞出电场时速度大小和方向均相同，则所有粒子在磁场中运动轨迹都是平行的

时进入偏转电场的粒子打在光屏的最下端，设该点在M点下方N点，N距离M点的距离

故N点到P点的距离