如图所示.一个质量为m＝2.0×10-11 kg.电荷量q＝+1.0×10-5 C的带电微粒.从静止开始经U1＝100 V电压加速后.水平进入两平行金属板间的偏转电场中.上板带正电．金属板长L＝20 cm.两板间距d＝10 cm．求: (1)微粒进入偏转电场时的速度v0是多大? (2)若微粒射出偏转电场时的偏转角为θ＝30°.并接着进入一个方向� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网——

题目内容

如图所示，一个质量为m＝2.0×10^－11 kg，电荷量q＝＋1.0×10^－5 C的带电微粒(重力忽略不计)，从静止开始经U₁＝100 V电压加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，上板带正电．金属板长L＝20 cm，两板间距d＝10 cm．求：

(1)微粒进入偏转电场时的速度v₀是多大？

(2)若微粒射出偏转电场时的偏转角为θ＝30°，并接着进入一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场区，则两金属板间的电压U₂是多大？

(3)若该匀强磁场的宽度为D＝10 cm，为使微粒不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应强度B至少多大？

答案：
解析：

　　(1)由动能定理得　　　　　　(3分)

　　解得v₀=1.0×10⁴ m/s　　　　　　　　(2分);

　　(2)微粒在偏转电场中做类平抛运动L=v₀t，　　　　　(1分)

　　(1分)，　　　　(1分)

　　飞出电场时，速度偏转角的正切为　　　　　(2分)

　　解得U₂=100 V　　　　　　(1分);

　　(3)进入磁场时微粒的速度是　　　　　　　　(2分)

　　轨迹如图，由几何关系得，轨道半径　　　　(2分)

　　由洛伦兹力充当向心力：得　　　(2分)

　　解得B＝0.20 T　　　　　　　　　　　　　　　　　(2分)

　　所以，为使微粒不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应强度B至少为0.20 T．

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