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高中物理
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计算题
1.
(2024高二上·绍兴期末)
如图所示,空间直角坐标系
Oxyz
中,
MN
为竖直放置的两金属板构成的加速器,两板间电压为
U
。荧光屏
Q
位于
Oxy
平面上,虚线分界面
P
将金属板
N
、荧光屏
Q
间的区域分为宽度均为
d
的Ⅰ、Ⅱ两部分,
M
、
N
、
P
、
Q
与
Oxy
平面平行,
ab
连线与
z
轴重合。区域Ⅰ、Ⅱ内分别充满沿
y
轴负方向的匀强磁场和
y
轴正方向匀强电场,磁感应强度大小为
、电场强度大小为
。一质量为
m
、电荷量为
的粒子,从
M
板上的
a
点静止释放,经加速器加速后从
N
板上的
b
孔射出,最后打在荧光屏
Q
上。不考虑粒子的重力,
M
、
N
、
P
、
Q
足够大,不计
MN
间的边缘效应。求:
(1) 粒子在
b
点速度大小及在磁场中做圆周运动的半径
R
;
(2) 粒子经过
P
分界面时到
z
轴的距离;
(3) 粒子打到荧光屏
Q
上的位置,用坐标(
x
,
y
,
z
表示)。
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