Question

7．如圖所示，豎直放置的兩塊很大的平行金屬板a、b，相距為d，ab間的電場強度為E，今有一帶正電的微粒從a板下緣以初速度v₀豎直向上射入電場，當它飛到b板時，速度大小不變，而方向變?yōu)樗�平方向，且剛好從高度也為d的狹縫穿過b板而進入勻強磁場，磁場區(qū)域bc的寬度也為d，磁感應(yīng)強度方向垂直紙面向里，大小等于$\frac{E}{{v}_{0}}$．求微粒從射入電場到離開磁場所用的時間．

Answer 1

分析 微粒在電場中運動，應(yīng)用動能定理求出重力與電場力的關(guān)系，微粒在豎直方向做勻減速直線運動，應(yīng)用勻變速直線運動的速度公式求出粒子的運動時間；根據(jù)微粒在磁場中的受力情況判斷粒子的運動性質(zhì)，然后求出微粒在磁場中的運動時間，最后求出微�？偟倪\動時間．

解答 解：從a板到b板，根據(jù)動能定理：qEd-mgd=0，
解得：qE=mg，
豎直方向減速運動的時間：${t_1}=\frac{v_0}{g}$；
微粒在磁場中受磁場力：${F_B}=qvB=q{v_0}•\frac{E}{v_0}=qE$，方向向上．
由于：qE=mg，則：F_B=mg，微粒在磁場中所受合力為零，
微粒做勻速直線運動，運動時間：${t_2}=\fraccoxocam{v_0}$，
故總共所用時間為：$t={t_1}+{t_2}=\frac{v_0}{g}+\fracr0n2yr1{v_0}$；
答：微粒從射入電場到離開磁場所用的時間為$\frac{{v}_{0}}{g}$+$\frackshlett{{v}_{0}}$．

點評 本題考查了微粒在電磁場中的運動，分析清楚粒子受力情況，判斷出粒子運動性質(zhì)是解題的關(guān)鍵，應(yīng)用勻變速直線運動與勻速直線運動的運動規(guī)律可以解題．