两块平行金属板MN、PQ水平放置,板长为L,两板间距离为L。在紧靠平行板右侧的正三角形区域内存在着垂直于纸面的匀强磁场,三角形底边BC与PQ在同一水平线上,顶点A与MN在同一

◎ 题目

两块平行金属板MN、PQ水平放置,板长为L,两板间距离为L。在紧靠平行板右侧的正三角形区域内存在着垂直于纸面的匀强磁场,三角形底边BC与PQ在同一水平线上,顶点A与MN在同一水平线上,如图所示。一个质量为m、电荷量为+q的粒子沿两板间中心线以初速度v0水平射入,若在两板间加某一恒定电压,粒子离开电场后恰好垂直于AB边进入磁场,并垂直于AC边射出。不计粒子的重力,整个装置都处于真空中。求:
(1)两极板间的电压的大小;
(2)三角形区域内的磁感应强度的大小;
(3)粒子从开始进入电场到从AC边射出经历的时间。

◎ 答案

解:(1)运动的水平位移L=v0t1
分解电场中类平抛的末速度可得
由牛顿第二定律得
解得
(2)粒子运动的轨迹如图所示

磁场中,,即
由几何关系可确定半径AD长度为
进入磁场的速度v满足v0=vcos30°
解得
(3)粒子在电场中的偏转时间
粒子飞出电场到刚要进磁场的过程中做匀速直线运动,这个过程位移的水平分量为所用时间
粒子在磁场中的运动时间
而运动周期,解得
所以总的运动时间为

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“两块平行金属板MN、PQ水平放置,板长为L,两板间距离为L。在紧靠平行板右侧的正三角形区域内存在着垂直于纸面的匀强磁场,三角形底边BC与PQ在同一水平线上,顶点A与MN在同一…”主要考查了你对  【带电粒子在电场中的偏转】,【带电粒子在匀强磁场中的运动】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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