Question

如圖所示，把中心帶有小孔的平行放置的兩個(gè)圓形金屬板M和N，連接在電壓恒為U的直流電源上．一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為q的微觀正粒子，以近似于靜止的狀態(tài)，從M板中心的小孔進(jìn)入電場(chǎng)，然后又從N板中心的小孔穿出，再垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的足夠?qū)拸V的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)（忽略重力的影響）．那么：

(1)該粒子從N板中心的小孔穿出時(shí)的速度有多大？

(2)若圓形板N的半徑為R，如果該粒子返回后能夠直接打在圓形板N的右側(cè)表面上，那么該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B至少為多大？

 

Answer 1

【答案】

（1）（2）  

【解析】本題考查帶電粒子在電場(chǎng)中的加速和在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)，首先根據(jù)電場(chǎng)力做功求出帶電粒子的速度大小，能夠打在圓形板N的右側(cè)表面上，說(shuō)明帶電粒子的半徑最大為R的一半

(1)粒子進(jìn)入電場(chǎng)的過(guò)程，有：mv²＝qU      4分

粒子穿出小孔時(shí)的速度大�。� v＝          1分

(2)粒子進(jìn)入磁場(chǎng)有： qvB＝                   3分

粒子的圓軌道半徑： r＝               1分

粒子打在N板上的條件是：R≥2r＝2       2分

粒子能夠打在N板上，要求B至少為：B＝.    1分