图5
(1)该粒子带何种电荷?
(2)粒子在筒内运动的时间.
(3)两金属板间的加速电压.
答案 (1)负电荷 (2) (3)
解析 (1)粒子向右偏转,根据左手定则可知粒子带负电荷.
(2)粒子在磁场中运动,设粒子在筒中的速度为v,由牛顿第二定律有Bqv=,得r=,周期:T==,筒中运动时间t==.
(3)由几何关系得粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径r=Rtan 60°=R
设两金属板间加速电压为U,由动能定理得qU=mv2,解得U=.
二、带电粒子在组合场中的运动
带电粒子在电场、磁场组合场中的运动是指粒子从电场到磁场或从磁场到电场的运动.通常按时间的先后顺序分成若干个小过程,在每一运动过程中从粒子的受力性质、受力方向和速度方向的关系入手,分析粒子在电场中做什么运动,在磁场中做什么运动.
(1)在电场中运动:
①若初速度v0与电场线平行,粒子做匀变速直线运动;
②若初速度v0与电场线垂直,粒子做类平抛运动.
(2)在磁场中运动:
①若初速度v0与磁感线平行,粒子做匀速直线运动;
②若初速度v0与磁感线垂直,粒子做匀速圆周运动.
(3)解决带电粒子在组合场中的运动问题,所需知识如下: