解答:解:(1)由題意知,粒子在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)時(shí)做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)粒子從兩版間射出時(shí),速度的水平分量為v
x,豎直分量為v
y則由題意有:
v
x=v
0vy=at=×=
又因?yàn)榱W訌碾妶?chǎng)射出時(shí)速度的偏轉(zhuǎn)角為37° 則有:
tan370==解之得:
=(2)由題意得,粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度vcos37°=v
0得
v=v0設(shè)粒子剛好打在光屏?xí)r,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,
如圖,由幾何知識(shí)有:Rsin37°+R=a 得:
R=粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力有:
Bqv= 得:
B==
×=
所以,要使粒子不打在光屏上,應(yīng)有磁感應(yīng)強(qiáng)度大于
(3)由題知:
微粒只要打在屏上,x坐標(biāo)就為0
微粒在y軸方向先做勻加速直線運(yùn)動(dòng),后做勻速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)幾何關(guān)系可得:
y=(+a)tan37°=
微粒在z軸方向在電場(chǎng)力作用下做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)位移時(shí)間關(guān)系有:
z=××t2 根據(jù)運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性有在z軸方向運(yùn)動(dòng)時(shí)間
t=代入得:
z=(1分)
則坐標(biāo)為:(0,
,
)
答:(1)粒子的比荷
=;
(2)若在兩板右側(cè)MN和光屏PQ間加如圖所示的磁場(chǎng),要使粒子不打在光屏上,磁感應(yīng)強(qiáng)度大于
;
(3)若在兩板右側(cè)MN和光屏PQ間加垂直紙面向外、大小為E
0的勻強(qiáng)電場(chǎng),設(shè)初速度方向所在直線與光屏交點(diǎn)為O點(diǎn),取O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),水平向右為x正方向,垂直紙面向外為z軸的正方向,建立如圖所示的坐標(biāo)系,粒子打在光屏上的坐標(biāo):(0,
,
).