(2008•揭阳二模)如图所示,水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.1m,a、b间的电场强度为E=5.0×10

(2008•揭阳二模)如图所示,水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.1m,a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C,b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25Kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力),从贴近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场,刚好从狭缝P处穿过b板而与磁场方向垂直进入匀强磁场,最后粒子回到b板的Q处(图中未画出).求P、Q之间的距离L.
北极孤狼 1年前 已收到1个回答 举报

xiequanmie1 幼苗

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解题思路:粒子进入电场中,在电场力作用下加速运动,由动能定理可求出出电场的速度大小及方向.当粒子进入磁场中,由洛伦兹力作用做匀速圆周运动,由牛顿第二定律与几何关系可求出PQ间距.

粒子a板左端运动到P处,由动能定理得qEd=
1
2mv2−
1
2mv02
代入有关数据,解得v=
2
3
3×106m/s
cosθ=
v0
v,代入数据得θ=30°
粒子在磁场中做匀速圆周运动,圆心为O,半径为r,
如图,由几何关系得[L/2=rsin30°,又qvB=m
v2
r]
联立求得L=
mv
qB
代入有关数据得L=5.8cm

点评:
本题考点: 带电粒子在匀强磁场中的运动;动能定理的应用;带电粒子在匀强电场中的运动.

考点点评: 本题考查带电粒子在电场、磁场中两运动模型:匀速圆周运动与类平抛运动,及相关的综合分析能力,以及空间想像的能力,应用数学知识解决物理问题的能力.

1年前

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