Question

【題目】如圖所示，一個質量為m＝2．0×10－11kg、電荷量q＝＋1．0×10－5C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中，其板長L＝20cm，兩板間距d＝10cm，進人磁場時速度偏離原來方向的角度＝30°，磁場寬度D＝10cm，則

A. 微粒進入偏轉電場時的速度＝1.0×104m／s

B. 兩金屬板間的電壓U2為100V

C. 為使微粒不從磁場右邊射出，該勻磁場的磁感強度B至少為0.1T

D. 為使做粒不從磁場右邊射出，該勻強磁場的磁感應強度B至少為0.2T

Answer 1

【答案】ABD

【解析】

帶電微粒在加速電場加速運動的過程，根據動能定理得：qU1=mv2，則得：，故A正確。帶電微粒在偏轉電場中只受電場力作用，做類平拋運動。在水平方向微粒做勻速直線運動，水平方向有：L=vt；帶電微粒在豎直方向做勻加速直線運動，加速度為a，出電場時豎直方向速度為v2；豎直方向：vy=at，，得：。由速度分解關系得： ；聯立以上兩式解得：U2=100V，故B正確。

帶電微粒進入磁場做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，設微粒軌跡恰好與磁場右邊相切時半徑為R。由幾何關系知R+Rsin30°=D；設微粒進入磁場時的速度為v′，則 ；由牛頓運動定律及運動學規律得： ，解得：B=0.2T，所以帶電粒子不射出磁場右邊，磁感應強度B至少為0.2T．故C錯誤，D正確。