
(22-23高三下·重庆沙坪坝·阶段练习)如图所示,在边长分别为L和2L的长方形区域abcd内存在垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B。沿ab边和cd边分别放置一块绝缘弹性板,带电粒子与弹性板碰撞前后电荷量不变,垂直于弹性板的分速度等大反向,平行于弹性板的分速度不变。弹性板的长度略小于L,ad边和bc边没有任何遮挡,粒子可以从这两个边(包括端点处)自由通过。在a处有一粒子源沿ad方向发出两个质量同为m、电荷量也相同的带电粒子甲和乙。甲粒子的初速度为v1,发出后不与弹性板发生碰撞直接从c处离开磁场区域。乙粒子与两弹性板各碰撞一次后也从c处离开磁场区域,不计两粒子的重力以及它们之间的作用。
(1)求粒子的带电量q及电性;
(2)求乙粒子的初速度v2和甲粒子初速度的比值;
(3)若撤去磁场,在abcd区域内加上沿纸平面且与ab边平行的匀强电场(图中未画出),其他条件均不变。发现两粒子从bc边上同一点P(图中未画出)离开电场区域,且甲粒子与弹性板之间有且仅有1次碰撞。求电场强度可能取值中的最大值E(用B、v1表示),并分别计算所有可能情况下P点与b点的距离D。
【答案】(1),负电;(2)
;(3)
,
,
【知识点】带电粒子在匀强电场中做类抛体运动的相关计算、带电粒子在直边界磁场中运动
该题有详细解析可以查阅
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