[题目]如图所示.一带电微粒质量为kg.电荷量为C.从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后.水平进入两平行金属板间的偏转电场中.微粒射出电场时的偏转角θ=30.并接着进入一个方向垂直纸面向里.宽度为D=34.6cm的匀强磁场区域.已知偏转电场中金属板长L=20cm.两板间距d=17.3cm.重力忽略不计.求:⑴带电微粒进入偏转电场时的速率v1,⑵� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，一带电微粒质量为kg、电荷量为C，从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，微粒射出电场时的偏转角θ=30，并接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度为D=34.6cm的匀强磁场区域。已知偏转电场中金属板长L=20cm，两板间距d=17.3cm，重力忽略不计。求：

⑴带电微粒进入偏转电场时的速率v1；

⑵偏转电场中两金属板间的电压U2；

⑶为使带电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？

【答案】（1）1.0×104m/s（2）U2 =100V（3）0.1T

【解析】（1）带电微粒经加速电场加速后速度为v，根据动能定理：qU1=mv12
解得：v1==1.0×104m/s
（2）带电微粒在偏转电场中只受电场力作用，做类平抛运动．在水平方向微粒做匀速直线运动，水平方向：
带电微粒在竖直方向做匀加速直线运动，加速度为a，出电场时竖直方向速度为v2

竖直方向：

由几何关系：
U2=tanθ
代入数据得：U2=100V
（3）带电微粒进入磁场做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，设微粒轨道半径为R，由几何关系知R+=D
得：R=
设微粒进入磁场时的速度为v′：v′=
由牛顿运动定律及运动学规律：

得：
代入数据数据解得：B=0.1T
若带电粒子不射出磁场，磁感应强度B至少为0.1T．

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（4）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：

待测圆柱体电阻R

电流表（量程0～4mA，内阻约50Ω）

电流表（量程0～10mA，内阻约30Ω）

电压表（量程0～3V，内阻约10kΩ）

电压表（量程0～15V，内阻约25kΩ）

直流电源E（电动势4V，内阻不计）

滑动变阻器（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）

滑动变阻器（阻值范围0～20kΩ，允许通过的最大电流0.5A）

开关S

导线若干

为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在图4方框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号．_____

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