- 试题详情及答案解析
- （18分）如图所示装置的左半部分为速度选择器，相距为d的两块平行金属板分别连在电压可调的电源两极上（上板接正极），板间存在方向垂直纸面向里、磁感应强度为B0的匀强磁场；右半部分为一半径为R的半圆形磁场区域，内有垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场．矩形abcd相切于半圆，小孔M、N连线延长线经过圆心O点且与ad垂直．一束质量为m、带电量为+q的离子（不计重力）以不同速率沿MN方向从M孔射入．
（1）金属板间电压为U0时，求从N孔射出的离子的速度大小；
（2）要使离子能打到ab上，求金属板间电压U的取值范围．- 答案：（1）
（2）
- 试题分析：（1）设电压为U0时，两板间电场强度为E，从N孔射出的粒子速度为v，则
①， 由平衡条件得
②
解得： ③
（2）如答图(ⅰ)，设电压为U1时，粒子恰好打到b点，粒子轨道半径为r1，
则
④， 
⑤
由③可知：
解得：
⑥
如答图(ⅱ)，设电压为U2时，粒子恰好打到a点，粒子轨道半径为r2，
则
⑦
⑧
由③可知：
解得：
⑨
所以当时，粒子能打到ab上．
考点：本题考查带电粒子在匀强磁场中的运动