综合题14.0分
物理

18.如图所示,两平行金属板AB中间有互相垂直的匀强电场和匀强磁场。A板带正电荷,B板带等量负电荷,电场强度为E;磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度为B1。平行金属板右侧有一挡板M,中间有小孔O′,OO′是平行于两金属板的中心线。挡板右侧有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B2CD为磁场B2边界上的一足够长的绝缘板,它与M板的夹角θ=45°,的长度为,现有大量质量均为m,含有各种不同电荷量、不同速度、不同电性的带电粒子(不计重力),自O点沿OO′方向进入电磁场区域,其中有些粒子沿直线OO′方向运动,并进入匀强磁场B2中,求:

(1)进入匀强磁场B2的带电粒子的速度;

(2)若其中某一带正电的粒子恰好不从CD边界射出,则该粒子所带电荷量为多少;

(3)绝缘板CD上被带电粒子击中区域的长度。

正确答案及相关解析

正确答案

(1)v

(2)q=(+1)

(3)xr2r1=2a

解析

(1)沿直线OO′ 运动的带电粒子,设进入匀强磁场B2的带电

粒子的速度为v, 根据qvB1qE    解得:v

(2)粒子进入匀强磁场B2中做匀速圆周运动,根据qvB2m

由几何关系: r1r1a,   解得:r1=(-1)a.

电荷量q=(+1)

考查方向

本题主要考查了电磁学-带电粒子在匀强磁场中运动

解题思路

(1)根据电场力与洛伦兹力相等,即可求出进入匀强磁场B2的带电粒子的速度;

(2)根据洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律即可得带电量多少,再由几何关系可确定电荷量的最大值;

(3)根据运动轨迹的几何特性,结合几何关系即可求解.

易错点

运动过程,运动状态不清楚。

知识点

带电粒子在匀强电场中的运动 带电粒子在匀强磁场中的运动