Question

【題目】如圖所示，區(qū)域I存在加速電場(chǎng)，半徑為r 的圓形區(qū)域III內(nèi)有平行于紙面的勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，電場(chǎng)與水平方向成60°角，同心大圓半徑為r ，兩圓間區(qū)域II內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B。質(zhì)量為m，帶電量為+q 的粒子經(jīng)區(qū)域I電場(chǎng)加速后恰好沿區(qū)域II磁場(chǎng)邊界進(jìn)入磁場(chǎng)，經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)恰好從內(nèi)圓的最高點(diǎn)A 處進(jìn)入?yún)^(qū)域III電場(chǎng)，并從最低點(diǎn)C 處離開電場(chǎng)。不計(jì)粒子的重力。求：

（1）該粒子從A 處進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速率；

（2）偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小；

（3）使該粒子不進(jìn)入電場(chǎng)并在磁場(chǎng)中做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，加速電壓的取值范圍。

Answer 1

【答案】(1) (2) (3)

【解析】(1)帶電鑿子以v進(jìn)入磁場(chǎng)經(jīng)的時(shí)間從內(nèi)圓最高點(diǎn)A進(jìn)入電場(chǎng)，則有：

R=

解得：；

(2)帶電粒子進(jìn)入電場(chǎng)做類平拋運(yùn)動(dòng)，則有：

解得：；

(3)帶電粒子經(jīng)加速電場(chǎng)獲得一定動(dòng)能進(jìn)入磁場(chǎng) ，則有：

使粒子不進(jìn)入電場(chǎng)并在磁場(chǎng)中做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)分析R有三種臨界值，

討論：

1、

2、

3、

所以加速電壓的取值范圍：和。