问题
问答题
如图所示,一个质量为m,电荷量为+q的微粒(不计重力),以水平速度v0射入两平行金属板间的偏转电场.己知金属板长L,两板间距d,微粒射出偏转电场时的偏转角θ=30°,并同时射入匀强磁场.求:
(1)两平行金属板间的电压U;
(2)若匀强磁场的宽度为D,为使微粒不会由磁场的右边界射出,则该磁场的磁感应强度B至少多大?
答案
(1)微粒在电场中做类平抛运动,
微粒离开电场时,tanθ=
=vy v0
=at v0
,
tqU md v0
微粒在水平方向上:L=v0t,
解得:U=
;
md3 v 20 3qL
(2)微粒运动轨迹如图所示:
微粒进入磁场时的速度:v=
,v0 cosθ
由几何知识可知:D=r-rsinθ,
由牛顿第二定律得:qvB=m
,v2 r
解得:B=
,
mv03 3qD
为使微粒不从磁场右边射出,磁场的磁感应强度B≥
;
mv03 3qD
答:(1)两平行金属板间的电压U=
;
md3 v 20 3qL
(2)该磁场的磁感应强度B至少为
.
mv03 3qD