Question

如圖所示，把中心帶有小孔的平行放置的兩個圓形金屬板M和N，連接在電壓恒為U的直流電源上．一個質量為m，電荷量為q的微觀正粒子，以近似于靜止的狀態，從M板中心的小孔進入電場，然后又從N板中心的小孔穿出，再垂直進入磁感應強度為B的足夠寬廣的勻強磁場中運動（忽略重力的影響）．那么：

(1)該粒子從N板中心的小孔穿出時的速度有多大？

(2)若圓形板N的半徑為R，如果該粒子返回后能夠直接打在圓形板N的右側表面上，那么該磁場的磁感應強度B至少為多大？

 

Answer 1

（1）（2）  

解析:本題考查帶電粒子在電場中的加速和在磁場中的偏轉，首先根據電場力做功求出帶電粒子的速度大小，能夠打在圓形板N的右側表面上，說明帶電粒子的半徑最大為R的一半

(1)粒子進入電場的過程，有：mv²＝qU     4分

粒子穿出小孔時的速度大小： v＝         1分

(2)粒子進入磁場有： qvB＝                  3分

粒子的圓軌道半徑： r＝              1分

粒子打在N板上的條件是：R≥2r＝2       2分

粒子能夠打在N板上，要求B至少為：B＝.    1分