Question

（2012年贵州省黔东南州一模）如图所示，一带电微粒质量为m=2.0×10^-11kg、电荷量q=+1.0×10^-5C，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=30º，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？

Answer 1

_{……………………3分}

=1.0×10⁴m/s   ……………1分

（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        …2分     

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：    ……………………………1分

              ………………………………1分

 由几何关系……………………………2分  

     得 =100V   ………………………………2分

（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，微粒轨道刚好与磁场右边界相切，设轨道半径为R，由几何关系知：

        即   ………………………2分