如图所示,一带电微粒质量为m、电荷量+q,从静止开始经电压为U1的电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,微粒射出电场时的偏转角θ并接着进入一个方向垂直纸面向里

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,一带电微粒质量为m、电荷量+q,从静止开始经电压为U1的电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,微粒射出电场时的偏转角θ并接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度为D的匀强磁场区域.已知偏转电场中金属板长L,两板间距d,重力忽略不计.求:为使带电微粒不会由磁场右边射出,该匀强磁场的磁感应强度B至少多大?
魔方格

◎ 答案


魔方格
在加速电场中根据动能定理qU1=
1
2
m
v20

在平行板电容器中的运动根据速度分解得
vy
v0
=tanθ

进入磁场时的速度为v=

v20
+
v2y

不能从磁场右边界射出,则带电粒子在磁场中做圆周运动的半径不能大于右图,存在最大值,根据三角形得   D=R+Rsinθ④
再根据向心力和洛仑兹力公式得m
v2
R
=qvB

联列以上五式求得磁感应强度的最小值为B=
mv
qR
=
(1+sinθ)

2mqU1(1+tan2θ)
qD

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,一带电微粒质量为m、电荷量+q,从静止开始经电压为U1的电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,微粒射出电场时的偏转角θ并接着进入一个方向垂直纸面向里…”主要考查了你对  【向心力】,【牛顿第二定律】,【动能定理】,【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。

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