Question

【題目】如圖所示，真空中一個質(zhì)量m=2.0×10-11 kg、電荷量q=1.0×10-5C的帶正電微粒（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、兩板間距d= cm。緊靠偏轉(zhuǎn)電場右邊，有一個條形磁場，磁場邊界與偏轉(zhuǎn)電場極板垂直，礅感應(yīng)強度垂直紙面向里。

(1)求微粒進入偏轉(zhuǎn)電場時速度v0的大小；

(2)求微粒射出偏轉(zhuǎn)電場時的偏轉(zhuǎn)角θ；

(3)若該勻強磁場的寬度D= 1Ocm，為使微粒不會由磁場右邊射出，求該勻強磁場的磁感應(yīng)強度B至少應(yīng)為多大。

Answer 1

【答案】（1）v0 1.0 10 4 m/s；（2）速度偏轉(zhuǎn)角 30；（3）該勻強磁場的磁感應(yīng)強度 B 至少為

【解析】

（1）微粒在加速電場中，由動能定理，有：

解得： v0 1.0 10 4 m/s

（2）微粒在偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運動，飛出電場時，速度偏轉(zhuǎn)角的正切值

解得： 30

（3）進入磁場時微粒的速度

微粒不會由磁場右邊射出的軌跡如右圖所示，

由幾何關(guān)系，有D =r+rsinθ

洛倫茲力提供向心力

聯(lián)立解得：

代入數(shù)據(jù)解得：

所以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 至少為