题目内容
【题目】如图所示,一带电微粒质量为、电荷量,从静止开始经电压为的电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,微粒射出电场时的偏转角,并接着沿半径方向近入一个垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域,微粒射出磁场时的偏转角也为。已知偏转电场中金属板长,圆形匀强磁场的半径为,重力忽略不计。求;
(1)带电微粒经加速电场后的速度大小;
(2)两金属板间偏转电场的电场强度E的大小;
(3)匀强磁场的磁感应强度B的大小。
【答案】(1)(2)2000V/m(3)0.13T
【解析】
(1)带电微粒经加速电场加速后速度为v1,根据动能定理
代入数据解得
(2)带电微粒在偏转电场中只受电场力作用,做类平抛运动.在水平方向微粒做匀速直线运动,水平方向
带电微粒在竖直方向做匀加速直线运动,加速度为a,出电场时竖直方向速度为v2,竖直方向
,
由几何关系
联立解得
由题可知,,则有
(3)设带电粒子进磁场时的速度大小为v,则
由粒子运动的对称性可知,入射速度方向过磁场区域圆心,则出射速度反向延长线过磁场区域圆心,粒子在磁场中的运动轨迹如图所示,则轨迹半径为:
由
解得
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