Question

如圖所示，建立xOy坐標(biāo)系，兩平行極板P、Q垂直于y軸且關(guān)于x軸對(duì)稱(chēng)，極板長(zhǎng)度和板間距均為l，兩板間電壓大小為U；第一、四象限有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于xOy平面向里．位于極板左側(cè)的粒子源沿x軸向右發(fā)射一個(gè)質(zhì)量為m、電量為+q、重力不計(jì)的帶電粒子，帶電粒子恰好經(jīng)極板邊緣射入磁場(chǎng)．上述m、q、l、U、B為已知量．（不考慮極邊緣的影響）．求
（1）粒子從粒子源射出時(shí)的速度大�。�
（2）帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑和周期．

Answer 1

【答案】分析：（1）進(jìn)入兩極板的帶電粒子在電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)．由題知道x方向位移為l，y方向位移為，運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的分解，根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解v．
（2）粒子進(jìn)入磁場(chǎng)中，洛倫茲力提供向心力，求出粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑和周期．
解答：解：（1）進(jìn)入兩極板的帶電粒子在電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，剛好從極板邊緣射出，
            則有 ，x=vt=l 
        由，Eq=ma， 
       聯(lián)立以上各式，解得粒子從粒子源射出時(shí)的速度．
  （2）粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中被加速，

粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，洛倫茲力提供向心力，得：
，
解得：
又：
  答：（1）粒子從粒子源射出時(shí)的速度為；
（2）帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑，周期．
點(diǎn)評(píng)：考查了考生分析、推理和綜合能力，試題涉及的知識(shí)點(diǎn)較多，但只要認(rèn)真分析物理過(guò)程，找準(zhǔn)物理過(guò)程對(duì)應(yīng)的物理規(guī)律，還是容易求解．