Question

【題目】如圖所示，電荷量為+q、質(zhì)量為m的粒子，由靜止開始從正極板出發(fā)，經(jīng)電場(chǎng)加速后射出，從M點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從N點(diǎn)離開磁場(chǎng)。兩平行金屬板間距為d，電勢(shì)差大小為U，板間電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)；金屬板上方勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向內(nèi)。忽略重力的影響。求：

（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的大��；

（2）粒子從電場(chǎng)射出時(shí)速度v的大�。�

（3）若設(shè)M、N兩點(diǎn)間距為L，粒子不變，仍由靜止開始從正極板出發(fā)，經(jīng)電場(chǎng)加速后從M點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)再由N點(diǎn)離開磁場(chǎng)，請(qǐng)你說出一種增大該粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中射入點(diǎn)與射出點(diǎn)間距L的方法。

Answer 1

【答案】（1） （2） （3）只增大U或只減小B

【解析】

（1）根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系求出電場(chǎng)強(qiáng)度；（2）根據(jù)動(dòng)能定理列式求解；（3）根據(jù)洛倫茲力提供向心力列式，從而即可求解。

（1）由勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系得：；

（2）根據(jù)動(dòng)能定理有：，

解得：；

（3）粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得：，

由幾何知識(shí)得：，

解得：，

增大間距L的方法有：只增大U或只減小B等。