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如图所示,一种带正电粒子经电场加速后过速度选择器垂直进入右边的条形匀强磁场区域,已知速度选择器两板

(1)由左手定则可知,洛伦兹力竖直向下,则电场力竖直向上,粒子带正电,则电场方向竖直向上,速度选择器的下极板电势高.

(2)粒子在速度选择器中做匀速直线运动,由平衡条件得:qvB1=q

U
d

代入数据解得:v=2×107m/s;

(3)由左手定则可知,粒子进入右侧磁场后受到的洛伦兹力竖直向上,粒子向上偏转,

当粒子运动轨迹恰好与右边界相切时,粒子恰好未穿过磁场,

由几何知识可知,粒子的轨道半径:r=10cm=0.1m,

粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,

由牛顿第二定律得:qvB2=m

v2
r

代入数据解得:

q
m
=5×107C/kg,

(4)粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,

由牛顿第二定律得:qvB=m

v2
r′
,由题意可知:B=
1
2
B2=2T,

代入数据解得,粒子轨道半径:r′=0.2m,

粒子出磁场时偏离竖直方向的距离:

h=r′-

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