Question

如圖所示，水平放置的M、N兩平行板相距為d=0.50m，板長為L=1m，，兩板間有向下的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)E=300.0N/C，緊靠平行板右側(cè)邊緣的 xoy直角坐標(biāo)系以N板右端為原點，在xoy坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感強(qiáng)度B=×10^-2T，磁場邊界OA與x軸夾角∠AOx=60°，現(xiàn)有比荷為×10⁶C/kg的帶電粒子（重力不計），沿靠近M板的水平線垂直電場方向進(jìn)入電場，離開電場后垂直于OA邊界進(jìn)入磁場區(qū)域，

求：（1）帶電粒子進(jìn)入電場時的初速度v₀；（2）帶電粒子從進(jìn)入電場到離開磁場的總時間。

Answer 1

(1)  (2)

試題分析：（1）帶電粒子要垂直射入磁場，則速度偏向角為30°

有  （2分）
   （1分）
    （1分）
（2）粒子在電場中的運動時間為        （1分）
粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)距離為    （1分）
粒子離開電場的速度（1分）
粒子離開電場后做勻速直線運動，直線運動距離（2分）
運動時間（1分）
粒子進(jìn)入磁場后的軌道半徑為R，（2分）
由（2分）由正弦定理有  
得（2分）由此可知，帶電粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)角度為30°
由在磁場中的運動時間為（2分）
則總運動時間為（2分）
點評：帶電粒子在電場中運動時關(guān)鍵是對其受力分析，根據(jù)牛頓第二定律解題，在磁場中運動時，需要畫軌跡，定圓心，求半徑，