Question

（12分）如圖所示， C、D為兩平行金屬板，C板帶正電，D板帶負電,C、D間加有電壓U=2.0×10²V。虛線E為勻強磁場中的分界線，B1=B2=1.0×10^-2 T，方向相反 。虛線F為過點O3的一條虛線,C、D、E、F相互平行，依次相距d=10m 。現在金屬板中點O1由靜止釋放一質量m=1.0×10^-12kg、電荷量q=1.0×10^-8C的粒子，粒子被電場加速后穿過小孔O2 ,再經過磁場B1、B2偏轉后，通過點O3。不計粒子重力(計算結果保留兩位有效數字)

(1)求粒子從O1到O3點的運動時間；

(2)若自粒子穿過O2開始，右方與虛線F相距 40m處有一與之平行的擋板G正向左以速度勻速移動，當與粒子相遇時粒子運動方向恰好與擋板平行，求的大小．

 

Answer 1

【答案】

（1）0.01s  （2）

【解析】

試題分析：(1)從C板到D板勻加速過程根據動能定理 

進入磁場后做勻速圓周運動

由以上二式解得

由幾何關系， 

運動軌跡如上圖

DE和EF之間的運動軌跡均為,因此到的運動時間

到的是勻加速直線運動，平均速度時間

到的運動時間

 (2) 粒子運動方向恰好與擋板平行時粒子運動時間

板G的移動時間為

移動的距離為：     

移動的速度為： 

考點：帶電粒子在勻強磁場中的運動