Question

如图所示，一个质量为m =2.0×10^-11 kg，电荷量q = +1.0×10^-5 C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，偏转电场的电压U₂=100V。金属板长L=20cm，两板间距d =cm。求：
（1）微粒进入偏转电场时的速度v₀大小；
（2）微粒射出偏转电场时的偏转角θ；
（3）若该匀强磁场的宽度为D =10cm，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至少多大？

Answer 1

解：（1）微粒在加速电场中由动能定理得： ①
解得v₀=1.0×10⁴m/s  
（2）微粒在偏转电场中做类平抛运动，有：，  
飞出电场时，速度偏转角的正切为：   ② 
解得θ=30°
（3）进入磁场时微粒的速度是：  ③
轨迹如图，由几何关系有：  ④    

洛伦兹力提供向心力：   ⑤
由③～⑤联立得：
代入数据解得：B＝0.20T
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0.20T