题目

（供选学物理3-1的考生做）（8分）如图所示，M、N为正对着竖直放置的金属板，其中N板的正中央有一个小孔，M、N板间的电压 U1 = 1.0×103V．P、Q为正对着水平放置的金属板，板长L = 10 cm，两板间的距离 d = 12 cm，两板间的电压 U2 = 2.4 × 103 V．P、Q板的右侧存在方向垂直纸面向里的匀强磁场区域，其中虚线为磁场的左右边界，边界之间的距离l = 60 cm，竖直方向磁场足够宽．一个比荷= 5.0×104 C/kg的带正电粒子，从静止开始经M、N板间的电压U1加速后，沿P、Q板间的中心线进入P、Q间，并最终进入磁场区域．整个装置处于真空中，不计重力影响．（1）求粒子进入P、Q板间时速度 υ 的大小；（2）若粒子进入磁场后，恰好没有从磁场的右边界射出，求匀强磁场的磁感应强度B的大小．  答案：（1）粒子在M、N间运动时，根据动能定理得粒子进入P、Q板间时速度υ= m/s（2）设粒子在P、Q板间运动的时间为t．粒子的加速度     粒子在竖直方向的速度υy = a t粒子的水平位移   L= υ t若粒子穿出P、Q板间时速度偏向角为θ，则所以θ = 45°．粒子穿出P、Q板间时的速度υ1=粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时，轨迹如图所示，粒子进入磁场时速度的大小为υ1，速度的方向与水平方向的夹角也为θ，所以因为洛伦兹力提供向心力，则解得         B = 0.8 T解析:按其它方法正确解答的,同样得分。可参照本评分标准分步给分。最后结果有单位的，必须写明单位，单位写错、缺单位的扣1分。 

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