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如图所示,两块完全相同的长方形金属板正对着水平放置,在两板间存在着匀强电场和匀强...

如图所示,两块完全相同的长方形金属板正对着水平放置,在两板间存在着匀强电场和匀强磁场.匀强电场的场强为E、方向竖直向下,匀强磁场的磁感应强度为B、方向垂直纸面向里.O点为两板左端点连线的中点.一质量为m、电荷量为+q的粒子以垂直于电场和磁场方向的速度从O点射入两板间,粒子恰好做匀速直线运动.不计重力影响.
(1)求粒子做匀速直线运动速度v的大小;
(2)保持板间磁场不变而撤去电场,当粒子射入板间的位置和速度不变时,粒子恰好从上板的左边缘射出场区.求电场未撤去时,两板间的电势差U.

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(1)根据电场力与洛伦兹力相平衡,即可求解; (2)根据牛顿第二定律,结合洛伦兹力提供向心力,并由公式U=Ed,即可求解. 【解析】 (1)因为粒子做匀速直线运动,所以qE=qvB 粒子运动的速度   (2)粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时,洛伦兹力提供向心力 得粒子轨迹的半径     两板间距离          d=4r 两板间电势差的大小  U=Ed 解得                答:(1)则粒子做匀速直线运动速度v的大小; (2)保持板间磁场不变而撤去电场,当粒子射入板间的位置和速度不变时,粒子恰好从上板的左边缘射出场区.则电场未撤去时,两板间的电势差 .
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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