問題詳情:
如圖所示,兩平行金屬板P、Q水平放置,板間存在電場強度爲E的勻強電場和磁感應強度爲B1的勻強磁場.一個帶正電的粒子在兩板間沿虛線所示路徑做勻速直線運動.粒子透過兩平行板後從O點進入另一磁感應強度爲B2的勻強磁場中,在洛侖茲力的作用下,粒子做勻速圓周運動,經過半個圓周後打在擋板MN上的A點.測得O、A兩點間的距離爲L.不計粒子重力.
(1)試判斷P、Q間的磁場方向;
(2)求粒子做勻速直線運動的速度大小v;
(3)求粒子的電荷量與質量之比.
【回答】
(1)磁場方向垂直紙面向裏.(2)(3)
【解析】
(1)粒子做勻速運動,電場力和洛倫茲力平衡(如圖所示).
根據左手定則知,磁場方向垂直紙面向裏. (2)電場力和洛倫茲力平衡,qE=qvB1, 解得v=. (3)帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動,qvB2=m, 又L=2r, 解得. 點睛:本題考查了帶電粒子在複合場中的運動,解決本題的關鍵知道粒子在兩金屬板間受電場力和洛倫茲力平衡,以及知道在勻強磁場中靠洛倫茲力提供向心力,掌握軌道半徑公式.
知識點:質譜儀與迴旋加速器
題型:解答題