如图所示,左侧为二块长为L=10cm,间距d=1033cm的平行金属板,加上U=13×104V的电压,上板电势高;现从左端沿中心轴线方向入射一个重力不计的带电微粒,微粒质量m=10-10kg,带

◎ 题目

如图所示,左侧为二块长为L=10cm,间距d=
10

3
3
cm的平行金属板,加上U=
1
3
×104V的电压,上板电势高;现从左端沿中心轴线方向入射一个重力不计的带电微粒,微粒质量m=10-10kg,带电量q=+10-4C,初速度v0=105m/s;中间用虚线框表示的正三角形内存在垂直纸面向里的匀强磁场B1,三角形的上顶点A与上金属板平齐,AB边的中点P1恰好在下金属板的右端点;三角形区域的右侧也存在垂直纸面向里,范围足够大的匀强磁场B2,且B2=4B1;求
(1)带电微粒从电场中射出时的速度大小和方向;
(2)带电微粒进入中间三角形区域后,要垂直打在AC边上,则该区域的磁感应强度B1是多少?
(3)确定微粒最后出磁场区域的位置.
魔方格

◎ 答案

(1)微粒在电场中做类平抛运动时间t,加速度a,设射出电场时竖直方向的速度为vy
电场力方向做匀加速运动:
qU
d
=ma
     (1)
初速度方向匀速直线运动:L=v0t     (2)
则有:vy=at  (3)
  a=
qU
dm
=

3
3
×1011m/s2
     (4)t=
L
v0
=10-6s
       (5)
由上式可得:vy=at=

3
3
×105m/s
  
所以则有:v=

v20
+
v2y
=

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