Question

两块金属板a、b平行放置，板长l=10cm，两板间距d=3.0cm，在a、b两板间同时存在着匀强电场和与电场正交的匀强磁场，磁感应强度B=2.5×10^－4T。束电子以一定的初速度=2.0×10⁷m/s从两极板中间沿垂直于电场、磁场的方向射入场中，并沿直线通过场区，如图所示。已知电子电荷量e=－1.60×10^－19C，质量m=0.91×10^－30kg。
   （1）求a、b两板间的电势差U为多大。
   （2）若撤去磁场，求电子离开电场时偏离入射方向的距离。
   （3）若撤去磁场，求电子通过电场区增加的动能。

Answer 1

（20分）（1）设物体C在电场力作用下第一次与滑板的A端碰撞时的速度为， 由动能定理得：…………………………………2分 解得：……………………………………………1分（2）物体C与滑板碰撞动量守恒，设滑板碰撞后的速度为，取的方向为正，则有 …………………………………………2分 解得：…………………………………1分（3）物体C与滑板碰撞后，滑板向左以速度做匀速运动；物体C以/5的速度先向右 做匀减速运动，然后向左做匀加速运动，直至与滑板第二次相碰，设第一次碰后到第 二次碰前的时间间隔为，物体C在两次碰撞之间的位移为根据题意可知，物体加速度为…………2分…………3分 解得：………………2分两次相碰之间滑板移动的距离…………2分设物体C从开始运动到与滑板A第二次碰撞，这段过程电场力对物体C做功为W，则：…………2分 解得：…………1分