题目
如图所示,一个质量为 , 电荷量的带电微粒(重力忽略不计),从静止开始经电压加速后,水平进入两平行金属板间沿竖直方向的偏转电场中,偏转电场的电压。金属板长 , 两板间距d=30cm。求:
(1)
微粒进入偏转电场时的速度大小;
(2)
微粒射出偏转电场时的速度;
(3)
若该匀强磁场的宽度 , 为使微粒不会由磁场右边射出,该匀强磁场的磁感应强度B至少为多大?
答案: 解:对微粒在加速电场由动能定理得qU1=12mv2−0解得v0=104m/s
解:微粒经偏转电场,做平抛运动,有水平方向L=v0t竖直方向a=qU2dmvy=at微粒射出偏转电场时的速度v=v02+(at)2tanθ=atv0以上各式得v=233×104m/s方向与水平夹角θ=30°
解:对微粒,进入磁场,有Bqv=mv2r⇒r=mvBq运动轨迹如图,由几何关系,有r+rsinθ≤D解得B=1T