Question

（2013·北京門頭溝二模，22題）(16分)

如圖所示，水平放置的平行金屬板之間電壓大小為U，距離為d，其間還有垂直紙面向里的勻強磁場。質量為帶電量為的帶電粒子，以水平速度從平行金屬板的正中間射入并做勻速直線運動，然后又垂直射入場強大小為E2 ，方向豎直向上的勻強電場，其邊界a、b間的寬為L（該電場豎直方向足夠長）。電場和磁場都有理想邊界，且粒子所受重力不計，求

（1）該帶電粒子在a、b間運動的加速度大小a；

（2）勻強磁場對該帶電粒子作用力的大小；

（3）該帶電粒子到達邊界b時的速度大小．

 

Answer 1

【答案】見解析

【解析】（1）電場力                                      （2分）

根據牛頓第二定律：                                             （2分）

                                                              （1分）

（2）該粒子受力如圖：                                                 （1分）

        場強：                                                 （1分）

        電場力：                                              （1分）

       根據平衡條件：                                          （1分）

       解得：                                                 （1分）

（3）粒子在a、b間運動時間：                                    （2分）

     粒子到達邊界b時電場方向的速度：                          （1分）

粒子到達邊界b時的速度：                                       （2分）

                                （1分）