Question

如圖所示，一個質量為m，電荷量＋q的帶電微粒（重力忽略不計），從靜止開始經U1電壓加速后，水平進入兩平行金屬板間的偏轉電場中，金屬板長L，兩板間距d，微粒射出偏轉電場時的偏轉角θ＝30°，又接著進入一個方向垂直于紙面向里的勻強磁場區(qū)，求：

（1）微粒進入偏轉電場時的速度v0是多大？

（2）兩金屬板間的電壓U2是多大？

（3）若該勻強磁場的磁感應強度B，微粒在磁場中運動后能從左邊界射出，則微粒在磁場中的運動時間為多少？

（4）若該勻強磁場的寬度為D，為使微粒不會從磁場右邊射出，該勻強磁場的磁感應強度B至少多大？

Answer 1

（1）（2）（3） （4）

【解析】

試題分析：

（1）由帶電粒子經U1電壓加速

由帶電粒子經U2電壓偏轉，可知

得

（3）帶電粒子在磁場中運動，從左邊界出，對應圓周運動的圓心角240?，由洛倫茲力提供向心力，

帶電粒子在磁場中的時間：

（4）微粒和右邊界相切時，該勻強磁場的磁感應強度最小值為B0，設粒子進入磁場速度為vt，運動半徑為R

由幾何關系得：R+Rsin300=D

求得：

考點：帶電粒子在勻強電場中的加速及在勻強磁場中的運動.