(2013•门头沟区一模)如图所示,水平放置的平行金属板之间电压大小为U,距离为d,其间还有垂直纸面向里的匀强磁场.质量
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解题思路:(1)带电粒子在a、b间运动时,只受电场力作用,根据牛顿第二定律求解加速度大小a;

(2)带电粒子在平行金属板中做匀速直线运动,洛伦兹力与电场力平衡,由E=[U/d]求得场强,由平衡条件求解匀强磁场对带电粒子作用力的大小f;

(3)带电粒子在电场E2中做类平抛运动,运用运动的分解法研究:水平方向做匀速直线运动,竖直方向做匀加速运动,由运动学公式求解粒子到达边界b时的速度大小v.

(1)带电粒子在a、b间运动过程中,

所受的电场力F2=qE2

根据牛顿第二定律:a=

F2

m

联立得 a=

qE2

m

(2)带电粒子在平行金属板间做匀速直线运动,该粒子受力如图:

场强:E1=

U

d

电场力:F1=qE1

根据平衡条件:f=F1

解得:f=

qU

d

(3)粒子在a、b间运动时间:t=

L

v0

粒子到达边界b时电场方向的速度:vy=at

粒子到达边界b时的速度:v=

v20+

v2y

故v=

v20+(

qE2L

mv0)2

答:(1)该带电粒子在a、b间运动的加速度大小a是

qE2

m;

(2)匀强磁场对该带电粒子作用力的大小f是[qU/d];

(3)该带电粒子到达边界b时的速度大小v是

v20+(

qE2L

mv0)2.

点评:

本题考点: 带电粒子在混合场中的运动;带电粒子在匀强电场中的运动.

考点点评: 本题是速度选择器与磁偏转的综合,分析受力情况,根据牛顿第二定律和运动学结合进行求解.

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