如图所示,水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m,a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C,...

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如图所示,水平放置的两块长直平行金属板ab相距d =0.10 m,ab间的电场强度为E=5.0×105 N/C,b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=0.6 T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25 kg、电荷量为q=1.6×10-18 C的带正电的粒子(不计重力),从贴近a板的左端以v0=1.0×106 m/s的初速度水平*入匀强电场,刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场,最后粒子回到b板的Q处(图中未画出).求:

(1)判断ab两板间电场强度的方向;

(2)求粒子到达P处的速度与水平方向的夹角θ

(3)求PQ之间的距离L(结果可保留根号).

如图所示,水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m,a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C,...

【回答】

解:(1)ab间电场强度的方向是由a板指向b板.(2分)

(2)粒子在a板左端运动到P处,由动能定理,得

qEd如图所示,水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m,a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C,... 第2张mv2-如图所示,水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m,a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C,... 第3张mv如图所示,水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m,a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C,... 第4张(3分)

代入有关数据,解得v如图所示,水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m,a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C,... 第5张×106 m/s(1分)

cosθ如图所示,水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m,a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C,... 第6张(1分)

代入数据,得θ=30°(1分)

如图所示,水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m,a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C,... 第7张

(3)粒子在磁场中做匀速圆周运动,设圆心为O,半径为r,如图所示,

由几何关系,得如图所示,水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m,a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C,... 第8张rsin30°(2分),

qvBm如图所示,水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m,a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C,... 第9张(2分),

联立求得L如图所示,水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m,a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C,... 第10张如图所示,水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m,a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C,... 第11张 m(1分)

知识点:专题六 电场和磁场

题型:计算

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