Question

（15分）如圖所示，一個質(zhì)量為m =2．0×10^-11kg，

電荷量q = +1．0×10^-5C的帶電微粒（重力忽略不計），

從靜止開始經(jīng)U₁=100V電壓加速后，水平進(jìn)入兩平行

金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場，偏轉(zhuǎn)電場的電壓U₂=100V。金                                     

屬板長L=20cm，上極板帶正電，兩板間距d =cm。

求：（1）微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時的速度v₀大小；

（2）微粒射出偏轉(zhuǎn)電場時的偏轉(zhuǎn)角θ；

（3）若該勻強磁場的寬度為D=10cm，為使微粒不會由磁場右邊射出，該勻強磁場的磁感應(yīng)強度B至少多大？

 

Answer 1

（1）v₀=1．0×10⁴m/s（2）θ=30^o（3）B ＝/5=0．346T

解析:解：（1）微粒在加速電場中由動能定理得：

                 2分    解得v₀=1．0×10⁴m/s     1分

（2）

微粒在偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運動，有：    1分  

    1分

             飛出電場時，速度偏轉(zhuǎn)角的正切為：

                 2分

 解得 θ=30^o   1分

（3） 進(jìn)入磁場時微粒的速度是：       2分

             軌跡如圖，由幾何關(guān)系有：       2分

                                           洛倫茲力提供向心力：          2分

          聯(lián)立得：B ＝/5=0．346T      1分