Question

如图所示，一个质量为m =2.0×10^-11kg，电荷量q = +1.0×10^-5C的带电微粒（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U₂=100V．金属板长L=20cm，两板间距d =10cm．求：（1）微粒进入偏转电场时的速度v₀大小；（2）微粒射出偏转电场时的偏转角θ；（3）若该匀强磁场的宽度为D=10cm，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？  

 

Answer 1

【答案】

（1）微粒在加速电场中由动能定理得：qU₁=mv₀²/2     ①        2分

解得v₀ = 1.0×10⁴m/s                                            1分

（2）微粒在偏转电场中做类平抛运动，有：a=qU₂/md ,v_y=at=aL/v₀ ，   2分

飞出电场时，速度偏转角的正切为：    ②  

 解得  θ = 30^o                         1分

（3）进入磁场时微粒的速度是：v=     ③  1分

   轨迹如图所示，

由几何关系有：D=r+rsinθ  ④           1分

洛伦兹力提供向心力：Bqv=  ⑤    1分

由③～⑤联立得：   1分

代入数据解得：B ＝/5= 0.346 T       1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0.346T．

(B =0.35T照样给分)                   

【解析】略