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2015年带电粒子在复合场中运动的经典例题

1、(15分)如图所示,MN、PQ是平行金属板,板长为L,两板间距离为d,在PQ板的上方有垂

直纸面向里的强磁场。一个电荷量为q、质量为m的带负电粒子以速度4从例/V板边缘沿平

行于板的方向射入两板间,结果粒子恰好从PQ板左边缘飞进磁场,然后又恰好从PQ板的右边

缘飞进电场。不计粒子重力。试求:

(1)两金属板间所加电压〃的大小;

(2)强磁场的磁感应强度8的大小;

(3)在图中画出粒子再次进入电场的运动轨迹,并标出粒

子再次从电场中飞出的位置与速度方向。

2.(16分)如图,在ay平面内,MN和x轴之间有平行于/轴的强电场和垂直于Aoy平面的

强磁场,y轴上离坐标原点4L的A点处有一电子枪,可以沿+x方向射出速度为4的电子(质量为

m,电量为el如果电场和磁场同时存在,电子将做速直线运动.如果撤去电场,只保留磁场,电

子将从x轴上E巨坐标原点3L的C点离开磁场.不计重力的影响,求:

(1)磁感应强度B和电场强度E的大小和方向;

(2)如果撤去磁场,只保留电场,电子将从D点(图中未标出)离开电场,求D点的坐标;

(3)电子通过D点时的动能。

y.

JN

〃用

4L-*

2L-

C

o■-L2L3L_*x

3.(12分)如图所示,在y0的空间中,存在沿y轴正方向的强电场,在y0的空间中,存

在沿y轴负方向的强电场,场强大小也为E,一电子(电量为-e,质量为/n在y轴上的P(0,

d)点以沿x轴正方向的初速度V。开始运动,不计电子重力,求:

(1电子第一次经过x轴的坐标值

(2电子在y方向上运动的周期

(3电子运动的轨迹与*轴的各个交点中,任意两个相邻交点间的距离

(4在图上画出电子在一个周期内的大致运动轨迹

4.(16分)如图所示,一个质量为m=2.0xl0-iikg,电荷量方+1.0x10-5c的带电微粒(重力忽略

不计),从静止开始经8100V电压加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中。金属板长G2

0cm,两板间距片10Qcm。求:⑴微粒进入偏转电场时的速度淀多大?⑵若微粒射出电场过程的

偏转角为a30。,并接着进入一个方向垂直与纸面向里的强

磁场区,则两金属板间的电压的是多大?⑶若该强磁场的宽XX;I

XX;

B!

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