2015年帶電粒子在復合場中運動的經(jīng)典例題解析

1、2015年帶電粒子在復合場中運動的經(jīng)典例題年帶電粒子在復合場中運動的經(jīng)典例題1、（15分）如圖所示，MN、PQ是平行金屬板，板長為L，兩板間距離為d，在PQ板的上方有垂直紙面向里的勻強磁場。一個電荷量為q、質(zhì)量為m的帶負電粒子以速度v0從MN板邊緣沿平行于板的方向射入兩板間，結(jié)果粒子恰好從PQ板左邊緣飛進磁場，然后又恰好從PQ板的右邊緣飛進電場。不計粒子重力。試求：（1）兩金屬板間所加電壓U的大小；（2）勻強磁場的磁感應強度B的大?。唬?/p>

2、3）在圖中畫出粒子再次進入電場的運動軌跡，并標出粒子再次從電場中飛出的位置與速度方向。2（16分）如圖，在xoy平面內(nèi)，MN和x軸之間有平行于y軸的勻強電場和垂直于xoy平面的勻強磁場，y軸上離坐標原點4L的A點處有一電子槍，可以沿x方向射出速度為v0的電子（質(zhì)量為m，電量為e）。如果電場和磁場同時存在，電子將做勻速直線運動.如果撤去電場，只保留磁場，電子將從x軸上距坐標原點3L的C點離開磁場.不計重力的影響，求：（1）磁感應強度B和電

3、場強度E的大小和方向；（2）如果撤去磁場，只保留電場，電子將從D點（圖中未標出）離開電場，求D點的坐標；（3）電子通過D點時的動能。3（12分）如圖所示，在y＞0的空間中，存在沿y軸正方向的勻強電場E；在y＜0的空間中，存在沿y軸負方向的勻強電場，場強大小也為E，一電子（電量為－e，質(zhì)量為m）在y軸上的P（0，d）點以沿x軸正方向的初速度v0開始運動，不計電子重力，求：v0BMNPQmqLd電場力作用下先減速，再反向加速，經(jīng)d重新進入磁

4、場區(qū)，然后粒子以同樣方式經(jīng)過c、b，再回到S點。設粒子進入磁場區(qū)的速度大小為V，根據(jù)動能定理，有221mvqU?設粒子做勻速圓周運動的半徑為R，由洛倫茲力公式和牛頓第二定律，有RvmBqv2?由前面分析可知，要回到S點，粒子從a到d必經(jīng)過圓周，所以半徑R必定等于筒的外半徑r，即R=r.由以上43各式解得；6、核聚變反應需幾百萬攝氏度高溫，為了把高溫條件下高速運動粒子約束在小范圍內(nèi)（否則不可能發(fā)生核聚變），可采用磁約束的方法如所示，環(huán)狀勻

5、強磁場圍成中空區(qū)域，中空區(qū)域內(nèi)的帶電粒子只要速度不是很大，都不會穿出磁場的外邊緣，設環(huán)形磁場的內(nèi)半徑R1＝0.5m，外半徑R2＝1m，磁場的磁感應強度B＝0.1T，若被約束的帶電粒子的比荷qm=4107Ckg中空區(qū)域內(nèi)的帶電粒子具有各個方向大小不同的速度，問（1)粒子沿環(huán)狀半徑方向射入磁場，不能穿越磁場的最大速度；（2)所有粒子不能穿越磁場的最大速度解析根據(jù)Bqv＝mv2r得r=mvBq，由于B、qm一定，所以v越大，r越大，且最大半徑