- 试题详情及答案解析
- （17分）某高中物理课程基地拟采购一批实验器材，增强学生对电偏转和磁偏转研究的动手能力，其核心结构原理可简化为题图所示．AB、CD间的区域有竖直向上的匀强电场，在CD的右侧有一与CD相切于M点的圆形有界匀强磁场，磁场方向垂直于纸面．一带正电粒子自O点以水平初速度
正对P点进入该电场后，从M点飞离CD边界，再经磁场偏转后又从N点垂直于CD边界回到电场区域，并恰能返回O点．已知OP间距离为
，粒子质量为
，电荷量为
，电场强度大小
，粒子重力不计．试求：
（1）粒子从M点飞离CD边界时的速度大小；
（2）P、N两点间的距离；
（3）磁感应强度的大小和圆形有界匀强磁场的半径．- 答案：（1）2v0 （2）
（3）
- 试题分析：（1）据题意，做出带电粒子的运动轨迹如图所示：
粒子从O到M点时间：
（1分）
粒子在电场中加速度：
（1分）
粒子在M点时竖直方向的速度：
（1分）
粒子在M点时的速度：
（2分）
（2）粒子从P到O点时间：
（1分）
粒子在O点时竖直方向位移：
（2分）
P、N两点间的距离为: (2分)
（3）由几何关系得：
（1分）
可得半径：
（1分）
由
，即：
（1分）
解得：
（1分）
由几何关系确定区域半径为：
（2分）
即 （1分）
考点：本题考查带电粒子在复合场中的运动