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?

 

(1)

(2)

(3)

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:

                                                              …………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

 

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