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一個帶電粒子，從粒子源產生后，進入電勢差為U1的帶窄縫的平行板電極S1和S2間電場時，其速度為零，經此電場加速后沿ox方向垂直進入另一電勢差為U2，板間距離為d的平行板電極中，其中還加有與電場方向垂直的勻強磁場①．但沒發(fā)生偏轉，沿直線勻速運動經x孔進入磁感應強度為B2、方向垂直紙面向外的勻強磁場②，最后打到與ox垂直的A處，如圖所示，若量得xA的距離為D，則：
（1）求出粒子的荷質比
q
m
；
（2）粒子在磁場B2中運動的時間；
（3）推算勻強磁場①的磁感應強度B1的大小和方向．
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（1）設粒子質量為m，電荷量為q，經電場U1加速后有：
  U1q=
1
2
mv2   
得  v=
2qU1
m
                  
進入磁場②后做勻速圓周運動有  B2qv=m
v2
R
 　　　　　　　　　　　
 由圖知，軌跡半徑R=
D
2

則得粒子的比荷為
q
m
=
8U1
B22
D2
                      
（2）在磁場②中運動的時間：t=
T
2
=
πR
v
=
πm
B2q
=
πB2D2
8U1
      
（3）進入正交的電、磁場后運動方向不變，有
   B1qv=q
U2
d

∴B1=
U2
d
?
1
v
=
U2B2D
4U1d

根據粒子在磁場中偏轉方向，由左手定則判斷知，該粒子帶正電，則勻強磁場①方向垂直紙面向里．
答：
（1）求出粒子的荷質比
q
m
為
8U1
B22
D2
；
（2）粒子在磁場B2中運動的時間是
πB2D2
8U1
；
（3）推算勻強磁場①的磁感應強度B1的大小為
U2B2D
4U1d
，方向垂直紙面向里．
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qm
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qm
；
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