题目内容
(16分)如图所示,一个质量为
的带正电微粒,重力可忽略不计,从静止开始经电压U1=100V的电场加速后,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
(可认为两板间电场为匀强电场,并忽略边缘效应)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
;
(3)若该匀强磁场的宽度为D=10cm的有界磁场,为使微粒垂直于磁场右边界射出,该匀强磁场的磁感应强度B是多大?
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【解析】(1)微粒在加速电场中运动,由动能定理得:
① …………2分
解得
…………2分
(2)微粒在偏转电场中做类平抛运动,有:[来源:Zxxk.Com]
…………2分
飞出电场时,速度偏转角的正切为:
② …………2分
解得
…………1分
(3)进入磁场时微粒的速度是:
③ …………1分
由几何关系有:
④ …………2分
洛伦兹力提供向心力:
⑤ …………2分
由③~⑤联立得:
…………1分
代入数据解得:
…………1分