题目内容
【题目】如图,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中。金属板长L=20cm,两板间距d=10
cm。求:
![]()
(1)微粒进入偏转电场时的速度v是多大?
(2)若微粒射出电场过程的偏转角为θ=30°,并接着进入一个方向垂直与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】(1)
;(2)
;(3)![]()
【解析】试题分析:(1)微粒在加速电场中由动能定理得:
①
代入数据解得
。
(2)微粒在偏转电场中做类平抛运动,有:
,![]()
飞出电场时,速度偏转角的正切为:
②
代入数据解得
。
(3)进入磁场时微粒的速度是:
③
轨迹如图,由几何关系有:
④
洛伦兹力提供向心力:
⑤
由③~⑤联立得:![]()
代入数据解得:
,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
。
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