◎ 题目

如图所示，一个质量为m=2.0×10-11kg，电荷量q=+4.0×10-5C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。金属板长L=20cm，两板间距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cm，为使微粒不会由磁场下边射出，该匀强磁场的磁感应强度B至少多大？

◎ 答案

解：带电粒子经过三个物理过程，加速场中匀加速直线运动，偏转场中类平抛运动，匀强磁场中匀速圆周运动，在确定圆周运动时要注意临界轨迹和临界半径以及圆心位置的确定。 （1）由动能定理得qU1=mv02/2 ① 得v0=2.0×104m/s ② （2）微粒在偏转电场中做类平抛运动 L=v0t ③ a=qU2/(md) ④ Vy=at ⑤ 飞出电场时，速度偏转角的正切为 ⑥ 解得U2=100V ⑦ （3）进入磁场时微粒的速度是V=VO/cosθ ⑧ 由几何关系得，轨道半径r=2D/3 ⑨ 由洛伦兹力充当向心力：Bqv=mv2/r，得r=mv/(Bq) ⑩ 解得B＝0.05T ⑾ 所以，为使微粒不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应强度B至少为0.05T

◎ 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=+4.0×10-5C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。金属板长L=20c…”主要考查了你对  【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。