Question

【题目】如图所示，一个质量为m=2.0×10-11kg，电荷量为q=1.0×10-5C的带正电粒子P（重力忽略不计），从静止开始经U1=100V电压加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场，偏转电场的电压为U2．金属板长L=20cm，两板间距d=20cm，上极板带正电，下极板带负电．粒子经过偏转电场后进入右侧垂直纸面向里的水平匀强磁场中，位于磁场左侧的理想边界紧邻偏转电场，磁场中其余区域没有边界．磁场磁感应强度为B．求：

（1）微粒进入偏转电场时的速度大小？

（2）若粒子一定会由偏转电场进入磁场中，偏转电压U2满足什么条件？

（3）当U2=120V时，若粒子离开磁场后不会第二次进入偏转电场，则磁感应强度B应满足什么条件？

Answer 1

【答案】（1）（2）

【解析】（1）微粒在加速电场中由动能定理，

解得

（3）若，

，

设粒子以v进入磁场，且速度与水平方向成θ角，则，在磁场中

如图，若粒子回到磁场边界时经过的点在上板右边缘上方，则不会第二次进入电场，即

解得