如图所示,质量为m(不计重力),带电量为+q的粒子,从两平行电极板正中央垂直电场线和磁感线以速度v飞入.已知两板间距为d

如图所示,质量为m(不计重力),带电量为+q的粒子,从两平行电极板正中央垂直电场线和磁感线以速度v飞入.已知两板间距为d,磁感强度为B,这时粒子恰能直线穿过电场和磁场区域.今将磁感强度增大到某值,则粒子将落到极板上,则粒子落到极板上时动能为________________.

沁沁HH 1年前 已收到1个回答 举报

xuee99 幼苗

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带电粒子有复合场不计重力的情况下是只受到二个力的作用:向上的电场力F电=qE,和向下方向的洛仑兹力f=qvB
这时粒子恰能直线穿过电场和磁场区域,说明带电粒子受到的二个力大小相等【否则做曲线运动】.即
qE=qvB.
进一步我们还能确定,带电粒子做匀速直线运动.
今将磁感强度增大到某值,则粒子将落到极板上,这个过程洛仑兹力不做功,只有电场力对电荷做功.故可对这一过程使用动能定理:
设粒子落到极板上时动能为EK2,则有
W电=EK2-EK1
EK2=W电+mv^2/2
=qE*d/2+mv^2/2
=qvB*d/2+mv^2/2
所以带电粒子打到板上的动能为EK2=qvB*d/2+mv^2/2
这个题目考查了学生的电场、磁场中的基本知识、物体做直线运动和曲线运动的条件、功的概念、能的概念和动能定理.是一道很好的中等难度的综合题.解决这类问题的关键是要把高中的基础知识打牢.这类典型问题 要多注意练习.
请及时采纳.有问题另行提问,我会随时帮助你.

1年前 追问

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沁沁HH 举报

请问老师为什么电场力做正功啊,我觉得带电粒子应落到正极板上而做负功~

举报 xuee99

OK!!非常正确。 式子中丢了一下负号: 设粒子落到极板上时动能为EK2,则有 W电=EK2-EK1 EK2=W电+mv^2/2 =-qE*d/2+mv^2/2 =-qvB*d/2+mv^2/2 所以带电粒子打到板上的动能为EK2=-qvB*d/2+mv^2/2
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