Question

（供選學(xué)物理3-1的考生做）（8分）

如圖所示，M、N為正對著豎直放置的金屬板，其中N板的正中央有一個(gè)小孔，M、N板間的電壓 U₁ = 1.0×10³V．P、Q為正對著水平放置的金屬板，板長L = 10 cm，兩板間的距離 d = 12 cm，兩板間的電壓 U₂ = 2.4 × 10³ V．P、Q板的右側(cè)存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，其中虛線為磁場的左右邊界，邊界之間的距離l = 60 cm，豎直方向磁場足夠?qū)挘�一個(gè)比荷= 5.0×10⁴ C/kg的帶正電粒子，從靜止開始經(jīng)M、N板間的電壓U₁加速后，沿P、Q板間的中心線進(jìn)入P、Q間，并最終進(jìn)入磁場區(qū)域．整個(gè)裝置處于真空中，不計(jì)重力影響．

（1）求粒子進(jìn)入P、Q板間時(shí)速度 υ 的大��；

（2）若粒子進(jìn)入磁場后，恰好沒有從磁場的右邊界射出，求勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小．

 

Answer 1

（1）粒子在M、N間運(yùn)動時(shí)，根據(jù)動能定理得

粒子進(jìn)入P、Q板間時(shí)速度υ= m/s

（2）設(shè)粒子在P、Q板間運(yùn)動的時(shí)間為t．

粒子的加速度    

粒子在豎直方向的速度υ_y = a t

粒子的水平位移   L= υ t

若粒子穿出P、Q板間時(shí)速度偏向角為θ，則

所以θ = 45^°．

粒子穿出P、Q板間時(shí)的速度υ₁=

粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動時(shí)，軌跡如圖所示，

粒子進(jìn)入磁場時(shí)速度的大小為υ₁，速度的方向與水平方向的夾角也為θ，所以

因?yàn)槁鍌惼澚μ峁┫蛐牧Γ瑒t

解得         B = 0.8 T

解析:按其它方法正確解答的,同樣得分�？蓞⒄毡驹u分標(biāo)準(zhǔn)分步給分。最后結(jié)果有單位的，必須寫明單位，單位寫錯(cuò)、缺單位的扣1分。