◎ 题目

如图所示，一个质量为m=2.0×10-11kg，电荷量q=+1.0×10-5C的带电微粒（重力忽略不计），从静止开始经U1=100V电压加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，上板带正电．金属板长L=20cm，两板间距d=10 3 cm．求： （1）微粒进入偏转电场时的速度v0是多大？ （2）若微粒射出偏转电场时的偏转角为θ=30°，并接着进入一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场区，则两金属板间的电压U2是多大？ （3）若该匀强磁场的宽度为D=10 3 cm，为使微粒不会由磁场右边界射出，该匀强磁场的磁感应强度B至少多大？

◎ 答案

（1）设进入偏转电场的速度为v0，由动能定理得，qU1= 1 2 mv 20 ，解得v0=1.0×104m/s （2）微粒在偏转电场中做类平抛运动设运动时间为t，加速度为a，沿偏转电场方向速度为v1则： L=v0t a= qU2 md v1=at 飞出电场时，偏转角满足：tanθ= v1 v0 = 3 3 由以上解得，U2=100V （3）进入偏转磁场时的微粒速度是v= v0 cosθ 粒子在磁场中运动径迹如图， 有几何关系得，运动半径r= 2 3 D 洛伦兹力提供向心力，有牛顿第二定律得， Bqv= mv2 r 所以，r= mv qB 由以上解得，B=0.2T，此即B的最小值 答（1）速度为1.0×104m/s （2）偏转电压为100V （3）磁感应强度最小为0.2T

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，一个质量为m=2.0×10-11kg，电荷量q=+1.0×10-5C的带电微粒（重力忽略不计），从静止开始经U1=100V电压加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，上板带正电．金…”主要考查了你对  【向心力】，【牛顿第二定律】，【带电粒子在电场中运动的综合应用】，【带电粒子在匀强磁场中的运动】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。