题目内容
如图所示,一带电微粒质量为m=2.0×10-11 kg、电荷量q=+1.0×10-5 C,从静止开始经电压为U1=100 V的电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,微粒射出电场时的偏转角
=60°,并接着沿半径方向进入一个垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域,微粒射出磁场时的偏转角也为
=60°.已知偏转电场中金属板长L=
,圆形匀强磁场的半径R=
,重力忽略不计.求:
(1)带电微粒经U1=100 V的电场加速后的速率;
(2)两金属板间偏转电场的电场强度E;
(3)匀强磁场的磁感应强度的大小.
答案:
解析:
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解:(1)带电微粒经加速电场加速后速度为v1, 根据动能定理: (2)带电微粒在偏转电场中只受电场力作用,做类平抛运动.在水平方向微粒做匀速直线运动.水平方向: 带电微粒在竖直方向做匀加速直线运动,加速度为a,出电场时竖直方向速度为v2 竖直方向: 由几何关系 E=10000 V/m(1分) (3)设带电粒子进磁场时的速度大小为v,则 由粒子运动的对称性可知,入射速度方向过磁场区域圆心,则出射速度反向延长线过磁场区域圆心,粒子在磁场中的运动轨迹如图所示 则轨迹半径为 由 得
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