Question

(13分)如圖所示，一帶電微粒質(zhì)量為m=2.0×10^-11kg、電荷量q=+1.0×10^-5C，從靜止開始經(jīng)電壓為U₁=100V的電場加速后，水平進入兩平行金屬板間的偏轉電場中，微粒射出電場時的偏轉角θ=60°，并接著沿半徑方向進入一個垂直紙面向外的圓形勻強磁場區(qū)域，微粒射出磁場時的偏轉角也為θ=60°。已知偏轉電場中金屬板長L=，圓形勻強磁場的半徑R=，重力忽略不計。求：

                        （1）帶電微粒經(jīng)U₁=100V的電場加速后的速率；

                        （2）兩金屬板間偏轉電場的電場強度E；

（3）勻強磁場的磁感應強度的大小。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Answer 1

 

解：（1）帶電微粒經(jīng)加速電場加速后速度為v1，

根據(jù)動能定理： （2分）

=1． 0×104m/s （2分）

（2）帶電微粒在偏轉電場中只受電場力作用，做類平拋運動。在水平方向微粒做勻速直線運動。水平方向：（1分）

帶電微粒在豎直方向做勻加速直線運動，加速度為a，出電場時豎直方向速度為v2

豎直方向：   （1分）

    由幾何關系 （1分）      E=10000V/m（1分）

（3）設帶電粒子進磁場時的速度大小為v，則（1分）

由粒子運動的對稱性可知，入射速度方向過磁場區(qū)域圓心，則出射速度反向延長線過磁場區(qū)域圓心，粒子在磁場中的運動軌跡如圖所示

則軌跡半徑為（1分）      由（2分）

得  （1分）

 解析:略