如图所示的空间放置一与x轴垂直的绝缘板，绝缘板的左侧有一与绝缘板平行的平行板电容器，其中左板带正电，右板带负电...

问题详情：

如图所示的空间放置一与x轴垂直的绝缘板，绝缘板的左侧有一与绝缘板平行的平行板电容器，其中左板带正电，右板带负电，测得两板间的电压为U。在绝缘板的右侧、x轴的上方存在垂直纸面向外的磁感应强度为B的匀强磁场。现有一质量为m，电量为q的带正电粒子由电容器左板从静止释放，经电场加速后粒子从A点穿过绝缘板，之后以平行于x轴的速度进入磁场，经磁场偏转从x轴上的C点离开磁场，经过一段时间粒子再次到达绝缘板。已知O、C两点间的距离为L，忽略粒子的重力。求：

（1）带电粒子离开电场时的速度以及穿过绝缘板时损失的能量；

（2）带电粒子从A点再次运动到绝缘板所用的时间。

【回答】

解：（1）带电粒子在电场中加速，由动能定理可知：

（2分）

（2分）

粒子在磁场中做圆周运动的轨迹如图所示，由几何关系可得轨道半径为r=2L（2分）

由牛顿第二定律有（2分）

所以损失的能量为（2分）

    （2分）

（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期：（2分）

粒子在磁场中运动的时间（2分）

粒子从C点到绝缘板做匀速直线运动，所用时间（2分）

粒子从A点再次运动到绝缘板所用的时间为t

则：（2分）

知识点：质谱仪与回旋加速器

题型：计算题