Question

如圖所示，一個質量為m =2.0×10^-11 kg，電荷量q = +1.0×10^-5 C的帶電微粒（重力忽略不計），從靜止開始經U₁=100V電壓加速后，水平進入兩平行金屬板間的偏轉電場，偏轉電場的電壓U₂=100V。金屬板長L=20cm，兩板間距d =cm。求：
（1）微粒進入偏轉電場時的速度v₀大小；
（2）微粒射出偏轉電場時的偏轉角θ；
（3）若該勻強磁場的寬度為D =10cm，為使微粒不會由磁場右邊射出，該勻強磁場的磁感應強度B至少多大？

Answer 1

解：（1）微粒在加速電場中由動能定理得： ①
解得v₀=1.0×10⁴m/s  
（2）微粒在偏轉電場中做類平拋運動，有：，  
飛出電場時，速度偏轉角的正切為：   ② 
解得θ=30°
（3）進入磁場時微粒的速度是：  ③
軌跡如圖，由幾何關系有：  ④    

洛倫茲力提供向心力：   ⑤
由③～⑤聯立得：
代入數據解得：B＝0.20T
所以，為使微粒不會由磁場右邊射出，該勻強磁場的磁感應強度B至少為0.20T