Question

【題目】如圖所示，區(qū)域I存在加速電場，半徑為r 的圓形區(qū)域III內(nèi)有平行于紙面的勻強偏轉(zhuǎn)電場，電場與水平方向成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磁場，磁感應強度為 B。質(zhì)量為m，帶電量為+q 的粒子經(jīng)區(qū)域I電場加速后恰好沿區(qū)域II磁場邊界進入磁場，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)恰好從內(nèi)圓的最高點A 處進入?yún)^(qū)域III電場，并從最低點C 處離開電場。不計粒子的重力。求：

（1）該粒子從A 處進入電場時的速率；

（2）偏轉(zhuǎn)電場的場強大小；

（3）使該粒子不進入電場并在磁場中做完整的圓周運動，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進入磁場經(jīng)的時間從內(nèi)圓最高點A進入電場，則有：

R=

解得：；

(2)帶電粒子進入電場做類平拋運動，則有：

解得：；

(3)帶電粒子經(jīng)加速電場獲得一定動能進入磁場 ，則有：

使粒子不進入電場并在磁場中做完整的圓周運動，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。