Question

【題目】如圖所示，真空室內(nèi)存在寬度為d=8cm的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.332T，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里；ab、cd足夠長，cd為厚度不計(jì)的金箔，金箔右側(cè)有一勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域，電場(chǎng)強(qiáng)度E=3.32×105N/C；方向與金箔成角。緊挨邊界ab放一點(diǎn)狀α粒子放射源S，可沿紙面向各個(gè)方向均勻放射初速率相同的α粒子，已知：α粒子的質(zhì)量m=6.64×10－27kg，電荷量q=3.2×10－19C，初速度v=3.2×106m/s。重力不計(jì)，（sin°=0.6，cos =0.8）求：

(1)金箔cd被α粒子射中區(qū)域的長度L；

(2)設(shè)打在金箔上d端離cd中心最遠(yuǎn)的α粒子穿出金箔進(jìn)入電場(chǎng)，在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)通過N點(diǎn)，SN⊥ab且SN=40cm，則此α粒子從金箔上穿出時(shí)，損失的動(dòng)能為多少？

Answer 1

【答案】(1)32cm；(2)

【解析】

(1)所受洛倫茲力提供向心力，有

解得α粒子的軌跡半徑R=0.20m，如圖所示

軌跡與cd相切時(shí)打在上端最遠(yuǎn)

軌跡與ab相切打在下端最遠(yuǎn)

α粒子打在cd上區(qū)域長

(2)α粒子從Q點(diǎn)穿出時(shí)速度為，與cd夾角為θ，

所以，α粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)

聯(lián)立解得