Question

如圖所示，一質量為m，電荷量為q的粒子從容器A下方小孔S₁飄入電勢差為U的加速電場，然后讓粒子從小孔S₃垂直進入磁感應強度為B的磁場中，最后打到底片D上， 粒子的重力忽略不計。

（1）粒子在S₁、S₂之間做什么運動? 在S₂、S₃之間做何種運動，在磁場區域將做何種運動?
（2）粒子剛進入磁場時的速度大小
（3）若粒子最終打到底片的D點， S₃距離D多遠？

Answer 1

（1）粒子在S₁、 S₂區做初速度為零的勻加速直線運動；在S₂、 S₃區做勻速直線運動；在磁場區做勻速圓周運動.（2）

試題分析：（1）粒子在S₁、 S₂區做初速度為零的勻加速直線運動；
在S₂、 S₃區做勻速直線運動；在磁場區做勻速圓周運動.       （各2分，共6分）
（2）由動能定理知，粒子在電場中得到的動能等于電場對它所做的功，         3分
即由此可得v =                 1分
粒子在磁場中做勻速圓周運動的軌道半徑為  3分
D點到S₃的距離              2分