Question

如圖所示，P、N是兩個長為L的平行板，它們相距L，今有一個質(zhì)量為m、帶電量為q的正電荷以速度v沿平行板面的方向貼著P板從一端打入．①如果板間加一個垂直于紙面向外的磁場后，該帶電粒子可以打出平行板區(qū)域，試求磁場的磁感應強度B的取值范圍；②如果板間加一個垂直于板面從P板指向N板的電場后，帶電粒子可從板間射出，則所加電場的場強怎樣取值？（帶電粒子的重力不計）

Answer 1

【答案】分析：當運動的帶電粒子在磁場中，由洛化茲力提供向心力，使其做勻速圓周運動．從而根據(jù)半徑的大小可求出該帶電粒子可以打出平行板區(qū)域，試求磁場的磁感應強度B的取值范圍．當運動的帶電粒子垂直進入勻強電場中時，電場力使其做類平拋運動，由平拋運動規(guī)律可求出帶電粒子可從板間射出，則所加電場的場強值．
解答：解：（1）根據(jù)牛頓第二定律得：
當從N板右端射出時：
當從N板左端射出時：
所以：B的取值范圍為或
（2）根據(jù)類平拋運動的規(guī)律得：L=vt
          
聯(lián)立解得：
要想射出，則有：
點評：本題是帶電粒子在電場與磁場中綜合應用，僅由洛倫茲力提供向心力做勻速圓周運動，而當電場力與初速度方向相互垂直時，粒子才做類平拋運動．