Question

【題目】如圖所示，直角三角形OAC（）區(qū)域內(nèi)有B=0.5T的勻強磁場，方向如圖所示，兩平行極板MN接在電壓為U的直流電源上，左板為高電勢，一帶正電的粒子從靠近M板由靜止開始加速，從N板的小孔射出電場后，垂直OA的方向從P點進入磁場中，帶電粒子的比荷為，OP間距離為L=0.3m，全過程不計粒子所受的重力，則：

（1）若加速電壓U=120V，通過計算說明粒子從三角形OAC的哪一邊離開磁場？

（2）求粒子分別從OA、OC邊離開磁場時，粒子在磁場中運動的時間。

Answer 1

【答案】（1）粒子從OA邊射出。（2）當(dāng)粒子從OA邊射出時，粒子在磁場中恰好運動了半個周期 當(dāng)粒子從OC邊射出時，粒子在磁場中運動的時間小于個周期，

【解析】試題分析：（1）如圖所示，

當(dāng)帶電粒子的軌跡與OC邊相切時為臨界狀態(tài)，則有：

解得：，電荷被加速，則有：

磁場中，因；

解之得：，則粒子從OA邊射出。

（2）帶電粒子在磁場做圓周運動的周期為：

當(dāng)粒子從OA邊射出時，粒子在磁場中恰好運動了半個周期：

當(dāng)粒子從OC邊射出時，粒子在磁場中運動的時間小于周期：。