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试题详情及答案解析
如图所示,一个质量为m,电荷量+q的带电微粒(重力忽略不计),从静止开始经U1电压加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,金属板长L,两板间距d,微粒射出偏转电场时的偏转角θ=30°,又接着进入一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场区,求:

(1)微粒进入偏转电场时的速度v0是多大?
(2)两金属板间的电压U2是多大?
(3)若该匀强磁场的磁感应强度B,微粒在磁场中运动后能从左边界射出,则微粒在磁场中的运动时间为多少?
(4)若该匀强磁场的宽度为D,为使微粒不会从磁场右边射出,该匀强磁场的磁感应强度B至少多大?
答案:(1)(2)(3) (4)
试题分析:
(1)由带电粒子经U1电压加速


由带电粒子经U2电压偏转,可知
         
得  
(3)带电粒子在磁场中运动,从左边界出,对应圆周运动的圆心角240º,由洛伦兹力提供向心力,
   
带电粒子在磁场中的时间: 
(4)微粒和右边界相切时,该匀强磁场的磁感应强度最小值为B0,设粒子进入磁场速度为vt,运动半径为R
    
由几何关系得:R+Rsin300=D
求得:
考点:带电粒子在匀强电场中的加速及在匀强磁场中的运动.