如图所示,M,N为水平放置的平行金属板,板间电压为U,在N板中心处有一小孔P,在N板上方有一边长L=1.Om的非磁性正方
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(1)带电粒子在电场中加速,电场方向向上,故M板带正电

(2)粒子在电场中加速过程由动能定理

qU=

1

2 m v 2 …①

粒子在磁场中做匀速圆周运动,设轨道半径为R则有

qvB= m

v 2

R …②

联立①②两式解得R=0.5m

粒子在磁场中运动轨迹如图所示,故运动时间

t=2T=2×

2πm

Bq =0.25s

(3)粒子要能从S射出磁场,则粒子在磁场中的轨道半径R应满足

(2n+1)R=

L

2 (n=0,1,2,…k)…③

联立①②③可解得两板间的电压应满足

U=

q B 2 L 2

8(2n+1)m =

12.5

2n+1 V (n=0,1,2,…k)

答:(1)极板M所带电荷的正电;

(2)若MN板间电压U 0=12.5V,则粒子在磁场中的运动时间为0.25s;

(3)要使粒子能从S射出磁场,则MN板间的电压U应满足 U=

q B 2 L 2

8(2n+1)m =

12.5

2n+1 V (n=0,1,2,…k).

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