⑶若两极板不带电,保持磁场不变,质子仍沿 中心线O1 O2从O1点射入,欲使质子从两板左 侧间飞出,射入的速度应满足什么条件? 答案:14.(16分)
(1)设质子从左侧O1点射入的速度为v0,极板长为L
U
qv0B (2分) 2R
1qE2
在电场中作类平抛运动:L 2R v0t R t (2分)
2m
在复合场中作匀速运动:q
又 L v0t0 (1分) 撤去磁场,仅受电场力,有:R 解得 t
1qEt02
() (1分) 2m2
2t04R
L 4R v0 U 8RB (2分)
t0t02
(2)质子从极板间飞出时的沿电场方向分速度大小vy 从极板间飞出时的速度大小v
0
2RqE
v0 (1分)
t tm
(1分) t0
(3)设质子在磁场中做圆周运动的轨道半径为r,质子恰好从上极板左边缘飞出时速度的 偏转角为 ,由几何关系可知: - =因为R
4
,r+2r=R (2分)
qEqv0B8R1qEt02
2 (1分) (),所以mmt02m2
22 1Rv2
根据向心力公式 qvB m,解得 v= (2分)
t0r
所以,质子从两板左侧间飞出的条件为
0 v
(1分) 0
O12
(南京市2012届高三年级第二次模拟考试)15、(16分)如图甲所示,空间分布着有理想
边界的匀强电场和匀强磁场.匀强磁场分为Ⅰ、Ⅱ两个区域,其边界为MN、PQ,磁感应强度大小均为B,方向如图所示,Ⅰ区域高度为d,Ⅱ区域的高度足够大.一个质量为m、
电量为q的带正电的小球从磁场上方的O点由静止开始下落,进入电、磁复合场后,恰能做匀速圆周运动.