Question

【題目】如圖，一個質(zhì)量為m=2．0×10-11kg，電荷量q=+1．0×10-5C的帶電微粒（重力忽略不計），從靜止開始經(jīng)U1=100V電壓加速后，水平進入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場中。金屬板長L=20cm，兩板間距d=10cm。求：

（1）微粒進入偏轉(zhuǎn)電場時的速度v是多大？

（2）若微粒射出電場過程的偏轉(zhuǎn)角為θ=30°，并接著進入一個方向垂直與紙面向里的勻強磁場區(qū)，則兩金屬板間的電壓U2是多大？

（3）若該勻強磁場的寬度為D=10cm，為使微粒不會由磁場右邊射出，該勻強磁場的磁感應(yīng)強度B至少多大？

Answer 1

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】試題分析：（1）微粒在加速電場中由動能定理得：①

代入數(shù)據(jù)解得。

（2）微粒在偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運動，有：，

飛出電場時，速度偏轉(zhuǎn)角的正切為：②

代入數(shù)據(jù)解得。

（3）進入磁場時微粒的速度是：③

軌跡如圖，由幾何關(guān)系有：④

洛倫茲力提供向心力：⑤

由③～⑤聯(lián)立得：

代入數(shù)據(jù)解得：，所以，為使微粒不會由磁場右邊射出，該勻強磁場的磁感應(yīng)強度B至少為。