2. 公务员
  3. 如图所示，一个质量m=2．0×10-11kg、电荷量q=1．0×10-5C的带正电粒子(重力忽略不计)，从静止开始经U1=100 V电场加速后，沿两平行金属板间中线水平进入电压U2=100 V的偏转电场，带电粒子从偏转电场射出后，进入垂直纸面向里的匀强磁场

如图所示，一个质量m=2．0×10-11kg、电荷量q=1．0×10-5C的带正电粒子(重力忽略不计)，从静止开始经U1=100 V电场加速后，沿两平行金属板间中线水平进入电压U2=100 V的偏转电场，带电粒子从偏转电场射出后，进入垂直纸面向里的匀强磁场

admin2017-04-27  15
问题 如图所示，一个质量m=2．0×10-11kg、电荷量q=1．0×10-5C的带正电粒子(重力忽略不计)，从静止开始经U1=100 V电场加速后，沿两平行金属板间中线水平进入电压U2=100 V的偏转电场，带电粒子从偏转电场射出后，进入垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的左右边界均与偏转电场的金属板垂直。已知偏转电场金属板长L=20 cm、两板间距d=cm，匀强磁场的宽度D=10 cm。求：
    (1)带电粒子进入偏转电场时的速度v0；
    (2)带电粒子射出偏转电场时速度v的大小和方向；
    (3)为了使带电粒子不从磁场右边界射出，匀强磁场磁感应强度的最小值B。
选项
答案(1)带电粒子在加速电场中运动，据动能定理有[*]，代入数据得：v0=1．0×104m/s。 (2)带电粒子在偏转电场中做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动，则有： L=V0t；[*]； 飞出电场时，速度偏转角的正切值[*] [*]=1．15×104m／s，方向与水平方向成30°。 (3)若带电粒子不从磁场右边界射出，则其最大半径的运动轨迹如图所示： [*] 设带电粒子在磁场中运动的最大半径为r，由几何关系知D=r+rsinθ，由洛伦兹力提供向心力可得qvB=[*].
解析
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