广东省惠州市华罗庚中学2014-2015学年高二上学期月考物理试卷(12(4)

即L=所以B2=

，

．

；

和方向向外．

答：（1）粒子从加速电场射出时速度ν的大小

（2）粒子速度选择器中匀强磁场的磁感强度B1的大小E（3）偏转磁场的磁感强度B2的大小

．

点评： 粒子在速度选择器中的运动可以分为匀加速直线运动、匀速运动和匀速圆周运动，根据不同阶段的运动的特点来分类解决． 16．（12分）如图所示，两平行板间距为d，板间存在垂直纸面向内的匀强磁场．一带电粒子质量均为m、电量为q，垂直于边界进入该匀强磁场区域，恰好上板右侧边缘飞出，速度方向偏离入射方向θ=60°角．已知磁感强度为B，不计粒子所受重力．求： （1）该带电粒子带正电还是负电？ （2）粒子进入磁场时的速度v0 （3）粒子在磁场中运动的时间

（4）若垂直入射的是一束速度各不相同的该种带电粒子，试分析能飞出两平板的带电粒子的速度应满足什么条件？

考点： 带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力． 专题： 带电粒子在磁场中的运动专题．

分析： （1）根据左手定则判断粒子的电性；

（2）带电粒子垂直射入匀强磁场中，只受洛伦兹力作用做匀速圆周运动，画出轨迹，由几何知识求出轨迹的半径．然后由牛顿第二定律求粒子进入磁场时的速度；

（3）由几何知识求出轨迹所对的圆心角θ，由t=T求运动时间；

（4）能飞出两平板的临界情况为右侧上边缘和右侧下边缘； 解答： 解：（1）由左手定则知粒子带负电；

（2）由题意垂直于边界进入该匀强磁场区域，恰好上板右侧边缘飞出，速度方向偏离入射方向θ=60°角，

则粒子圆周运动的半径r=d 根据牛顿第二定律：qv0B=m联立得：v0=

（3）T=t=得：t=

T

（4）能飞出两平板的带电粒子的临界情况为：上极板边缘和下极板边缘， 从下极板边缘飞出时，r=d 得：v=

＜v≤

；

故粒子速度的范围为：

答：（1）该带电粒子带负电； （2）粒子进入磁场时的速度v0为（3）粒子在磁场中运动的时间为

； ；

（4）若垂直入射的是一束速度各不相同的该种带电粒子，试分析能飞出两平板的带电粒子的速度应满足

＜v≤

．

点评： 本题是带电粒子在匀强磁场中圆周运动问题，关键要明确轨迹的半径，结合几何关系和牛顿第二定律求解．

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