lc1987818
幼苗
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解(1)带电微粒经加速电场加速后速度为v
1 ,
根据动能定理 U 1 q=
1
2 m
v 21
v 1 =
2 U 1 q
m
∴ v 1 =1.0×1 0 4 m/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:L=v
1 t…①
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v
2 ,
竖直方向: a=
qE
m =
q U 2
md …②
v
2 =at…③
由①②③得 v 2 =
q U 2 L
md v 1
又因为: tanθ=
v 2
v 1 =
q U 2 L
md
v 21
代入 v 1 =
2 U 1 q
m
∴ tanθ=
U 2 L
2d U 1 =
即:θ=30°
(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+Rsinθ=D
R=
2
3 D
设微粒进入磁场时的速度为v′
则 v′=
v 1
cos30°
由牛顿运动定律及运动学规律 qv′B=
mv ′ 2
R
B=
mv′
qR B=
m
q×
2
3 D •
v 1
cos30°
B=0.1T
若带电粒子不射出磁场,磁感应强度B至少为0.1T.
答:(l)带电微粒进入偏转电场时的速率 v 1 =1.0×1 0 4 m/s ;
(2)带电微粒射出偏转电场时的速度偏转角θ=30°;
(3)为使带电微粒不会从磁场右边界射出,该匀强磁场的磁应强度的最小值B=0.1T.
1年前
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