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问题详情:
如图所示,两平行金属板P、Q水平放置,板间存在电场强度为E的匀强电场和磁感应强度为B1的匀强磁场.一个带正电的粒子在两板间沿虚线所示路径做匀速直线运动.粒子通过两平行板后从O点进入另一磁感应强度为B2的匀强磁场中,在洛仑兹力的作用下,粒子做匀速圆周运动,经过半个圆周后打在挡板MN上的A点.测得O、A两点间的距离为L.不计粒子重力.
(1)试判断P、Q间的磁场方向;
(2)求粒子做匀速直线运动的速度大小v;
(3)求粒子的电荷量与质量之比.
【回答】
(1)磁场方向垂直纸面向里.(2)(3)
【解析】
(1)粒子做匀速运动,电场力和洛伦兹力平衡(如图所示).
根据左手定则知,磁场方向垂直纸面向里. (2)电场力和洛伦兹力平衡,qE=qvB1, 解得v=. (3)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,qvB2=m, 又L=2r, 解得. 点睛:本题考查了带电粒子在复合场中的运动,解决本题的关键知道粒子在两金属板间受电场力和洛伦兹力平衡,以及知道在匀强磁场中靠洛伦兹力提供向心力,掌握轨道半径公式.
知识点:质谱仪与回旋加速器
题型:解答题
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