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(2012•温州模拟)如图所示,带电平行金属板相距为2R,在两板间半径为R的圆形区域内有垂直绑面向里的勻强磁场,磁感应强度为B,两板及其上侧边缘连线均与磁场边界刚好相切.一带电
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问题描述:

(2012•温州模拟)如图所示,带电平行金属板相距为2R,在两板间半径为R的圆形区域内有垂直绑面向里的勻强磁场,磁感应强度为B,两板及其上侧边缘连线均与磁场边界刚好相切.一带电粒子(不计重力)沿两板间中心线O1O2从O1点竖直向下以某一速度射入,沿直线通过圆形磁场、电场复合区域,然后恰好从左极板下边缘飞出,在极板间运动的时间为t0.若仅撤去磁场,该粒子仍从O1点以相同的速度射入,经t02时间打到极板上.

(1)试判断该粒子带何种电荷;

(2)求两极板间电压U;

(3)若两极板不带电,保持磁场不变,带电粒子仍沿中心线O1O2从O1点射入,欲使带电粒子不打在极板上,粒子的速度应满足什么条件?(已知sin2θ=2sinθ,tanθ=2tanθ21−tan2θ2)

黄国祥回答:
  (1)由题意知:带电粒子从左极板下边缘飞出,该粒子受水平向左的电场力,与电场方向相同,所以粒子带正电   (2)设粒子从O1点射入的速度为V0,极板长为L   在复合场做匀速直线运动:qU2d=qv
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