如圖所示，直角三角形OAC（α=30˚）區域內有B=0.5T的勻強磁場，方向如圖所示。兩平行極板M、N接在電壓...

問題詳情：

如圖所示，直角三角形OAC（α= 30˚）區域內有B = 0.5T的勻強磁場，方向如圖所示。兩平行極板M、N接在電壓爲U的直流電源上，左板爲高電勢。一帶正電的粒子從靠近M板由靜止開始加速，從N板的小孔*出電場後，垂直OA的方向從P點進入磁場中。帶電粒子的荷質比爲，OP間距離爲l＝0.3m。全過程不計粒子所受的重力，求：

（1）要使粒子從OA邊離開磁場，加速電壓U需滿足什麼條件?

（2）粒子分別從OA、OC邊離開磁場時，粒子在磁場中運動的時間。

【回答】

（1）由牛頓運動定律：

       物塊放上小車後加速度：                       ………… ……… …1分

       小車加速度：                   ………… ……… …1分

                                                                     ………… ……… …1分

       由得：t=2s                                                             ………… ……… …1分

       兩小物塊放上小車2s後就一起運動.

       小車的最小長度 得：     L=3m     ………… ……… …2分

（2）物塊在前2s內做加速度爲a1的勻加速運動，後1s同小車一起做加速度爲a3的勻加速運動，以系統爲研究對象

       根據牛頓運動定律，由得

                                                           ………… ……… …1分

       物塊3s末的速度                         ………… ……… …1分

       摩擦力對小物塊做的功                        ………… ……… …1分

       小車在3s內的位移………… ……… 2分

       力F做的功                          ………… ……… …1分

知識點：靜電場及其應用單元測試

題型：綜合題