如图甲所示,MN和PQ是两块光滑挡板,两板平行放置,板间距为d=0.15m,A、C是MN板上相距l=0.2m的两个小孔.质量为m=2×10-12kg,带电量为q=+5×10-8C的粒子(可以看成点电荷

题目简介

如图甲所示,MN和PQ是两块光滑挡板,两板平行放置,板间距为d=0.15m,A、C是MN板上相距l=0.2m的两个小孔.质量为m=2×10-12kg,带电量为q=+5×10-8C的粒子(可以看成点电荷

题目详情

如图甲所示,MN和PQ是两块光滑挡板,两板平行放置,板间距为d=0.15m,A、C是MN板上相距l=0.2m的两个小孔.质量为m=2×10-12kg,带电量为q=+5×10-8C的粒子(可以看成点电荷)从A点以速度v=3×103m/s的速度垂直于MN板射入,粒子与两板的碰撞为弹性碰撞(粒子碰撞前后沿板方向的速度不变,垂直于板的速度大小不变,方向变为反向),带电粒子的重力不计.则
(1)若两板间有与板面平行的匀强电场,如图甲,且粒子只与PQ板碰撞一次就从C点飞出,求匀强电场的电场强度的大小;
(2)若两板间有如图乙所示的匀强磁场,要使粒子能从C点飞出,求磁感应强度的可能取值.
题型:问答题难度:中档来源:不详

答案

(1)根据对称性,将微粒的运动可以看成类平抛运动
水平方向有:t=class="stub"2d
v

微粒的加速度a=class="stub"Eq
m

竖直方向有:l=class="stub"1
2
at2

联立解得:E=
mv2l
2qd2
=1.6×103N/C
(2)分两种情况
如果微粒只与MN相撞:n×2r=l
根据qvB1=m
v2
r

解得:B1=class="stub"2nmv
ql
=1.2nT
因为d>class="stub"l
2
,所以n=1、2、3…
如果微粒与MN和PQ都相撞:
2k(r-
r2-d2
)=l
根据qvB2=m
v2
r

解得:r=class="stub"l
4k
+
kd2
l

解得:B2=class="stub"48k
20+45k2
T
,k=1、2、3…
答:
(1)匀强电场的电场强度的大小为1.6×103N/C;
(2)磁感应强度的可能取值为class="stub"48k
20+45k2
T
,k=1、2、3….

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