Question

【题目】如图，平行金属板M、N中心有小孔，板间电压为U0=103V。金属板E、F间有竖直方向的匀强电场，间距为d=cm，长度为L=10cm，其右侧区域有垂直纸面向里的匀强磁场，磁场边界AB与AC夹角为60°且AB与金属板E、F垂直．现有一质量m=3.2×10-25kg、电荷量q=1.6×10-18C的正电粒子，从极板M的小孔s1处由静止出发，穿过小孔s2后沿E、F板间中轴线进入偏转电场，然后从磁场AB边界的P点平行AC方向进入磁场，若P与A点相距a=cm，不计重力．求：

（1）粒子到达小孔s2时的速度v0大小；

（2）E、F两极板间电压U；

（3）要使粒子进入磁场区域后能从AB 边射出，磁场磁感应强度的最小值．

Answer 1

【答案】（1）1×105 m/s；（2）200V；（3）1.6T

【解析】

（1）粒子在加速电场中，根据动能定理有

得到达小孔s2时的速度

=1×105 m/s

（2）粒子离开偏转电场时，速度偏转角，竖直方向速度

在偏转电场中

由于

EF两极板间电压

=200V

（3）要使得从AB边射出，R越大，B越小，R最大的临界条件就是圆周与AC边相切，由几何关系得

粒子进入磁场时速度

在磁场中

代入数据得所加磁场的磁感应强度最小值为

=1.6T