Question

【題目】如圖所示，一對平行金屬極板a、b水平正對放置，極板長度為L，板間距為d，極板間電壓為U，且板間存在垂直紙面磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場（圖中未畫出）。一帶電粒子以一定的水平速度從兩極板的左端正中央沿垂直于電場、磁場的方向射入極板間，恰好做勻速直線運(yùn)動，打到距離金屬極板右端L處的熒光屏MN上的O點(diǎn)。若撤去磁場，粒子仍能從極板間射出，且打到熒光屏MN上的P點(diǎn)。已知P點(diǎn)與O點(diǎn)間的距離為h，不計粒子的重力及空氣阻力。

（1）請判斷勻強(qiáng)磁場的方向；

（2）求帶電粒子剛進(jìn)入極板左側(cè)時的速度大小v；

（3）求粒子的比荷（）。

Answer 1

【答案】（1）磁場方向垂直紙面向里（2）v= （3）

【解析】

（1）由左手定則可知磁場方向。

（2）粒子在極板間做直線運(yùn)動，可知洛倫茲力與電場力相等；

（3）若撤去磁場，粒子在電場中做類平拋運(yùn)動，結(jié)合水平和豎直方向的運(yùn)動特點(diǎn)解答；

（1）由左手定則可知，磁場方向垂直紙面向里。

（2）帶電粒子受力平衡，有

粒子進(jìn)入極板時的速度v=

（3）帶電粒子在兩極板間運(yùn)動時間t1=，加速度

帶電粒子穿過電場時的側(cè)移量

帶電粒子離開兩極板間后做勻速直線運(yùn)動的時間t2=

帶電粒子從極板右端射出時沿豎直方向的速度vy =

帶電粒子離開兩極板間后在豎直方向的位移

兩次側(cè)移量之和為h，即：h=y1+y2=

解得：