题目
如图中(甲)所示,两平行金属板间有图11(乙)所示的随时间变化的电压U.在金属板右侧有一左边界为MN,右边无界的匀强磁场,其磁感应强度为B=5×10-3T,方向垂直纸面向外.现有带正电的粒子连续不断地以速度沿两板间的中线OO′方向平行于金属板射入电场中(磁场边界MN与中线OO′垂直).已知带电粒子的荷质比(C/kg),粒子的重力忽略不计,当每个粒子通过电场区域的极短时间内,电场可视作是恒定不变的。 (1)在时刻射入的带电粒子沿直线射入磁场.求在磁场中运动的入射点和出射点的 距离. (2)试证明:射出电场的任何一个带电粒子,进入磁场的入射点和射出磁场的出射点间 的距离为定值.
答案:(1)当时,U=0,带正电粒子以垂直于磁场边界MN射入磁场, 由…………①得粒子运动半径………………② 则入射点与出射点距离………………③(2)设某一个射入磁场中的粒子速度为,其方向与成角, 则………………④画出粒子运动轨迹示意图. 粒子在磁场中的运动半径……⑤即………………⑥ 又由几何知识可得入射点与出射点间的距离………………⑦ 有=0.4m…………⑧ (只要得出。就可以给分)即射出电场的任一带电粒子进入磁场的入射点与出射点间的距离为定值.……⑨