（供选学物理3-1的考生做）（8分）如图所示，M、N为正对着竖直放置的金属板，其中N板的正中央有一个小孔，M、N板间的电压U1=1.0×103V．P、Q为正对着水平放置的金属板

Question

（供选学物理3-1的考生做）（8分）
如图所示， M 、 N 为正对着竖直放置的金属板，其中 N 板的正中央有一个小孔， M 、 N 板间的电压 U ₁ = 1.0×10 ³ V． P 、 Q 为正对着水平放置的金属板，板长 L =" 10" cm，两板间的距离 d =" 12" cm，两板间的电压 U ₂ =" 2.4" × 10 ³ V． P 、 Q 板的右侧存在方向垂直纸面向里的匀强磁场区域，其中虚线为磁场的左右边界，边界之间的距离 l =" 60" cm，竖直方向磁场足够宽．一个比荷 = 5.0×10 ⁴ C/kg的带正电粒子，从静止开始经 M 、 N 板间的电压 U ₁ 加速后，沿 P 、 Q 板间的中心线进入 P 、 Q 间，并最终进入磁场区域．整个装置处于真空中，不计重力影响．
（1）求粒子进入 P 、 Q 板间时速度 υ 的大小；
（2）若粒子进入磁场后，恰好没有从磁场的右边界射出，求匀强磁场的磁感应强度 B 的大小．

Answer 1

（1）粒子在 M 、 N 间运动时，根据动能定理得

粒子进入 P 、 Q 板间时速度 υ =  m/s
（2）设粒子在 P 、 Q 板间运动的时间为 t ．
粒子的加速度    
粒子在竖直方向的速度 υ _y = a t
粒子的水平位移   L= υ t
若粒子穿出 P 、 Q 板间时速度偏向角为 θ ，则

所以 θ = 45 ^° ．
粒子穿出 P 、 Q 板间时的速度 υ ₁ =
粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时，轨迹如图所示，

粒子进入磁场时速度的大小为 υ ₁ ，速度的方向与水平方向的夹角也为 θ ，所以

因为洛伦兹力提供向心力，则
解得          B = 0.8 T

按其它方法正确解答的,同样得分。可参照本评分标准分步给分。最后结果有单位的，必须写明单位，单位写错、缺单位的扣1分。