Question

(10分)如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場強度為E=5.0×10⁵N/C，b板下方整個空間存在著磁感應(yīng)強度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強磁場.今有一質(zhì)量為m=4.8×10^-25kg、電荷量為q=1.6×10^-18C的帶正電的粒子(不計重力)，從貼近a板的左端以v₀ =1.0×10⁶m/s的初速度水平射入勻強電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進(jìn)入勻強磁場，最后粒子回到b板的Q處(圖中未畫出).求：

（1）粒子從狹縫P處穿過b板進(jìn)入勻強磁場的速度大小和方向θ．
（2）P、Q之間的距離L．

Answer 1

（1）  θ=30⁰（2）L=5.8cm

（10分）
（1）      粒子從a板左端運動到P處，由動能定理得

--------------------(2分)
代入有關(guān)數(shù)據(jù)，解得---------------(1分)
，代入數(shù)據(jù)得θ=30⁰ --------------------- (2分)
（2）粒子在磁場中做勻速圓周運動，圓心為O，半徑為r，如圖，由幾何關(guān)系得
--------------------- (1分)，又-------------------(1分)
聯(lián)立求得--------------(1分)      代入數(shù)據(jù)解得L=5.8cm--------------(2分)