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试题详情及答案解析
(12分)如图所示,一带电微粒质量为m=2.0×10-11kg、电荷量q=+1.0×10-5C(重力不计),从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,微粒射出电场时的
偏转角θ=30º,并接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度为D=34.6cm的匀强磁场区域。已知偏转电场中金属板长L=20cm,两板间距d="17." 3cm。(注意:计算中取1.73)求:

(1)带电微粒进入偏转电场时的速率v1
(2)偏转电场中两金属板间的电压U2
(3)为使带电微粒不会由磁场右边射出,该匀强磁场的磁感应强度B至少多大?
答案:(1)(2)(3)
试题分析:
⑴带电微粒经加速电场加速后速度为v,根据动能定理


⑵带电微粒在偏转电场中只受电场力作用,做类平抛运动。在水平方向微粒做匀速直线运动
水平方向:
带电微粒在竖直方向做匀加速直线运动,加速度为,出电场时竖直方向速度为
竖直方向:

由几何关系
    得
⑶带电微粒进入磁场做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,设微粒轨道半径为R,由几何关系知

     
设微粒进入磁场时的速度为

   得  
考点:带电粒子在匀强电磁场中的运动;圆周运动。