Question

（12分）如圖所示，相距為d、板間電壓為U的平行金屬板M、N間有垂直紙面向里、磁感應強度為B₀的勻強磁場；在pOy區域內有垂直紙面向外、磁感應強度大小為B的勻強磁場；pOx有平行于x軸向右、電場強度為E的勻強磁場，一正離子沿平行于金屬板、垂直磁場射人兩板間并做勻速直線運動，從H(0，a)點垂直y軸進入第I象限，第一次經Op上某點時的速度方向指向y軸負方向進入pOx電場區，最后經過x軸離開第I象限,求：

(1)離子在金屬板M、N間的運動速度；

(2)離子的荷質比；

(3)離子經過x軸的位置距離原點O多遠．

 

Answer 1

【答案】

（1）(2)（3）

【解析】

試題分析：（1）設帶電粒子的質量為m、電量為q，在平行金屬板間的運動

速度為v，平行金屬板間的場強為E₀。

依題意，有：……①

又勻強電場，有：……②

聯立①②解得：……③（3分）

（2）帶電粒子進入pOy區域，做勻速圓周運動，設軌道半徑為r，有：

……④

依題意帶電粒子進入第Ⅰ象限轉過圈后從Op上離開磁場，如圖，由幾何關系：

……⑤

聯立③④⑤得：……⑥（4分）

（3）

離子從C距x軸的距離

……⑦      F=qE……⑧    =vt……⑨

X=……⑩ 

聯立③⑦⑧⑨⑩得：（4分）

經過x軸的位置距離原點O距離為：（1分）

考點：考查帶電粒子在復合場中的運動

點評：難度較大，對于帶電粒子在交替復合場中的運動，首先判斷受力情況，畫出大致的運動軌跡，根據電場力和洛倫茲力的方向和作用判斷