Question

【題目】如圖所示為一金屬筒的橫截面，該圓筒的半徑為R，內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向?yàn)榇怪奔埫嫦蚶�，磁感�?qiáng)度為B，在相互平行的金屬板AA′和CC′之間有勻強(qiáng)電場(chǎng)，一個(gè)質(zhì)量為m（重力不計(jì)），帶電量為q的電荷，在電場(chǎng)力的作用下，沿圖示軌跡從P點(diǎn)無初速運(yùn)動(dòng)經(jīng)電場(chǎng)加速進(jìn)入圓筒內(nèi)，在筒中它的速度方向偏轉(zhuǎn)了60°，

求：
（1）該粒子帶何種電荷？
（2）粒子在筒內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．
（3）兩金屬板間的加速電壓．

Answer 1

【答案】
（1）解：粒子向右偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則可知粒子帶負(fù)電；

答：該粒子負(fù)電荷；

（2）解：粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，設(shè)電荷在筒中的速度為v，由牛頓第二定律知識(shí)有

得：

周期：

筒中運(yùn)動(dòng)時(shí)間

答：粒子在筒內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是 ．

（3）解：由幾何關(guān)系得電荷在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑

設(shè)電荷在筒中的速度為v，由牛頓第二定律知識(shí)有

設(shè)兩金屬板間加速電壓為U，由動(dòng)能定理得

解①②③得

答：兩金屬板間的加速電壓是 ．

【解析】粒子向右偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則判斷出粒子的電性；根據(jù)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑公式，結(jié)合幾何關(guān)系求出粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度，再根據(jù)動(dòng)能定理求出加速電場(chǎng)兩極間的電壓．
【考點(diǎn)精析】關(guān)于本題考查的感應(yīng)電流的方向，需要了解通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力方向：跟電流方向和磁感線方向有關(guān)．（左手定則）才能得出正確答案．