Question

【題目】如圖所示，在坐標系xOy中，第一和第四象限存在垂直紙面向里的勻強磁場，磁場寬度OG，第三象限內(nèi)存在y軸負方向的勻強電場，電場強度大小可調(diào)，并有一平行x軸的金屬擋板BE，在y軸正半軸上有一接收屏CD，現(xiàn)有一比荷為帶正電的粒子（不計重力）以速度從A點沿x軸正方向入射，若電場強度為零，則粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后從F點穿出磁場，已知AO=BE=OG=L=40cm，OE=OD=2CD=2CF=d=20cm，求：

(1)磁場的磁感應(yīng)強度；

(2)若要保證粒子被接收屏接收，第三象限勻強電場的電場強度E的大小范圍。

Answer 1

【答案】(1)；(2)

【解析】

(1)若電場強度為零，粒子直線進入磁場中偏轉(zhuǎn)，有

由幾何關(guān)系可得

得

，

(2)設(shè)電場強度較大時進入磁場后剛好與磁場右邊界相切，

電場中有

在磁場中有

由幾何關(guān)系可得

解得

，

故要保證粒子能到達接收屏，此時電場強度最大，若再大則從磁場右側(cè)穿出若能從磁場左側(cè)穿出則進入磁場位置和飛出磁場位置的距離為

可知此時粒子能打在接收屏上且從磁場左側(cè)穿出則進入磁場位置和飛出磁場位置的距離為定值，與進入的點和速度無關(guān)。

電場強度較小時進入磁場后剛好能打到接收屏上邊沿，則有

得

而

解得

綜上所述，電場強度的范圍為