Question

【題目】如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向豎直向下，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里．已知該正交電磁場(chǎng)區(qū)域的寬度d＝8cm，帶電粒子以速度v0水平向右射入該正交電磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，恰好不改變運(yùn)動(dòng)方向．若粒子射入時(shí)，只有電場(chǎng)，測(cè)得該帶電粒子沿豎直方向向上偏移y1＝3.2cm．不計(jì)帶電粒子的重力，若粒子射入時(shí)只有磁場(chǎng)，試回答下列問(wèn)題：

(1)帶電粒子帶何種電荷．

(2)帶電粒子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)偏離原方向的距離y2．

Answer 1

【答案】(1)粒子帶負(fù)電 (2) 4cm

【解析】

(1)只有電場(chǎng)，該帶電粒子沿豎直方向向上偏，即受到的電場(chǎng)力向上，而場(chǎng)強(qiáng)方向向下，所以帶電粒子帶負(fù)電；

(2)設(shè)帶電粒子帶電量為q，質(zhì)量為m，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。在電磁場(chǎng)中，帶電粒子恰好沒(méi)有偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明其做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則有：

Bqv0=Eq

只有電場(chǎng)時(shí)，做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)：

t =

y1 =

只有磁場(chǎng)時(shí)，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛侖茲力提供向心力

Bqv0=m

聯(lián)立解得：

r ==10cm>8cm

帶電粒子從場(chǎng)區(qū)右側(cè)射出磁場(chǎng)

由幾何關(guān)系得：

y2 = r-= 4cm