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,偏转电场的电压U2=100 V.金属板长L=20 cm,两板间距dcm.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=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:

  解:(1)微粒在加速电场中由动能定理得:

   ①

  解得v0=1.0×104 m/s 3分

  (2)微粒在偏转电场中做类平抛运动,有: 2分

  飞出电场时,速度偏转角的正切为:

   ②

  解得θ=30°  3分

  (3)进入磁场时微粒的速度是: ③ 2分

  轨迹如图,由几何关系有: ④ 2分

  洛伦兹力提供向心力: ⑤

  由③~⑤联立得: 代入数据解得:B/5=0.346T 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0.346T.

  (B=0.35T照样给分)


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