Question

如圖16所示，勻強電場方向豎直向下，勻強磁場方向垂直紙面向里．已知該正交電磁場區域的寬度d = 8cm，帶電粒子以速度v0水平向右射入該正交電磁場區域時，恰好不改變運動方向．若粒子射入時，只有電場，測得該帶電粒子沿豎直方向向上偏移y1 = 3.2cm．不計帶電粒子的重力，若粒子射入時只有磁場，試回答下列問題：

    (1) 帶電粒子帶何種電荷．

    (2) 帶電粒子離開磁場時偏離原方向的距離y2．

Answer 1

 (1) 帶電粒子帶負電．1分

(2) 設帶電粒子帶電量為q，質量為m，電場強度為E，磁感應強度為B．在電磁中，帶電粒子恰好沒有偏轉，說明其做勻速直線運動：Bqv0 = qE ……①2分

只有電場時，做類平拋運動：t =  ……②1分

粒子在電場中加速度a，由牛頓第二定律有：qE=ma，③1分

在電場中偏移量：y1 = ……  ④1分

得：y1 =                                  ⑤1分

只有磁場時，做勻速圓周運動：Bqv0 = m……⑥1分

由①～⑥解得：r = = 10cm > 8cm，帶電粒子從場區右則射出磁場 ……⑦2分

y2 = r —  = 4cm ……．⑧1分