Question

【題目】如圖所示，一個質量為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U1=25V電壓加速后，水平進入兩平行金屬板間的偏轉電場中．金屬板長L=20cm，兩板間距．求：

（1）微粒進入偏轉電場時的速度V0是多大？

（2）若微粒射出電場過程的偏轉角為θ=30，并接著進入一個方向垂直與紙面向里的勻強磁場區，則兩金屬板間的電壓U2是多大？

（3）若該勻強磁場的寬度為，為使微粒不會由磁場右邊射出，該勻強磁場的磁感應強度B至少多大?這種情況下磁場中運動時間是多少？

Answer 1

【答案】（1）（2）（3）0.1T ；

【解析】（1）帶電微粒經加速電場后速度為v0，根據動能定理： 解得：

（2）帶電微粒在偏轉電場中只受電場力作用，做類平拋運動。

水平方向： 豎直方向： 、 、 聯立解得：

（3）帶電微粒進入磁場做圓周運動，微粒不由磁場右邊射出，臨界情況如圖：

則，微粒進入磁場時的速度

由牛頓第二定律得： 聯立解得：

這種情況下粒子在磁場中運動的時間 ， 解得：