Question

（12分）如圖所示，相距為d、板間電壓為U的平行金屬板M、N間有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B₀的勻強(qiáng)磁場；在pOy區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場；pOx有平行于x軸向右、電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)磁場，一正離子沿平行于金屬板、垂直磁場射人兩板間并做勻速直線運動，從H(0，a)點垂直y軸進(jìn)入第I象限，第一次經(jīng)Op上某點時的速度方向指向y軸負(fù)方向進(jìn)入pOx電場區(qū)，最后經(jīng)過x軸離開第I象限,求：

(1)離子在金屬板M、N間的運動速度；

(2)離子的荷質(zhì)比；

(3)離子經(jīng)過x軸的位置距離原點O多遠(yuǎn)．

 

Answer 1

【答案】

（1）(2)（3）

【解析】

試題分析：（1）設(shè)帶電粒子的質(zhì)量為m、電量為q，在平行金屬板間的運動

速度為v，平行金屬板間的場強(qiáng)為E₀。

依題意，有：……①

又勻強(qiáng)電場，有：……②

聯(lián)立①②解得：……③（3分）

（2）帶電粒子進(jìn)入pOy區(qū)域，做勻速圓周運動，設(shè)軌道半徑為r，有：

……④

依題意帶電粒子進(jìn)入第Ⅰ象限轉(zhuǎn)過圈后從Op上離開磁場，如圖，由幾何關(guān)系：

……⑤

聯(lián)立③④⑤得：……⑥（4分）

（3）

離子從C距x軸的距離

……⑦      F=qE……⑧    =vt……⑨

X=……⑩ 

聯(lián)立③⑦⑧⑨⑩得：（4分）

經(jīng)過x軸的位置距離原點O距離為：（1分）

考點：考查帶電粒子在復(fù)合場中的運動

點評：難度較大，對于帶電粒子在交替復(fù)合場中的運動，首先判斷受力情況，畫出大致的運動軌跡，根據(jù)電場力和洛倫茲力的方向和作用判斷