首页 > 如图所示，左侧为二块长为L=10cm，间距d=1033cm的平行金属板，加上U=13×104V的电压，上板电势高；现从左端沿中心轴线方向入射一个重力不计的带电微粒，微粒质量m=10-10kg，带-物理

如图所示，左侧为二块长为L=10cm，间距d=1033cm的平行金属板，加上U=13×104V的电压，上板电势高；现从左端沿中心轴线方向入射一个重力不计的带电微粒，微粒质量m=10-10kg，带-物理

题目简介

如图所示，左侧为二块长为L=10cm，间距d=1033cm的平行金属板，加上U=13×104V的电压，上板电势高；现从左端沿中心轴线方向入射一个重力不计的带电微粒，微粒质量m=10-10kg，带-物理

题目详情

如图所示，左侧为二块长为L=10cm，间距d=
10
3
3
cm的平行金属板，加上U=
1
3
×104V的电压，上板电势高；现从左端沿中心轴线方向入射一个重力不计的带电微粒，微粒质量m=10-10kg，带电量q=+10-4C，初速度v0=105m/s；中间用虚线框表示的正三角形内存在垂直纸面向里的匀强磁场B1，三角形的上顶点A与上金属板平齐，AB边的中点P1恰好在下金属板的右端点；三角形区域的右侧也存在垂直纸面向里，范围足够大的匀强磁场B2，且B2=4B1；求
（1）带电微粒从电场中射出时的速度大小和方向；
（2）带电微粒进入中间三角形区域后，要垂直打在AC边上，则该区域的磁感应强度B1是多少？
（3）确定微粒最后出磁场区域的位置．360优课网
题型：问答题难度：中档来源：不详

答案

（1）微粒在电场中做类平抛运动时间t，加速度a，设射出电场时竖直方向的速度为vy
电场力方向做匀加速运动：class="stub"qU
d
=ma     （1）
初速度方向匀速直线运动：L=v0t     （2）
则有：vy=at  （3）
  a=class="stub"qU
dm
=
3
3
×1011m/s2     （4）t=class="stub"L
v0
=10-6s       （5）
由上式可得：vy=at=
3
3
×105m/s  
所以则有：v=
v20
+
v2y
=
12
3
×105m/s  （6）
与水平方向夹角θ，tanθ=
vy
v0
=
3
3
，即垂直与AB出射． （7）
（2）带电粒子出电场时竖直方向偏转的位移y     
则有：y=class="stub"1
2
at2
代入得：y=
3
60
m=class="stub"d
2
，即粒子由P1点垂直AB射入磁场  （8）
带电粒子在磁场中运动轨迹如图所示．
设匀速圆周运动P1Q1段半径R1，根据几何关系有
R1=class="stub"d
cos30°
=class="stub"20
3
×10-2m （9）
由qvB=m
v2
R1
  （10）得 
B1=class="stub"mv
qR1
=
3
T（11）
（3）带电粒子在B2磁场中以O2为圆心做匀速圆周
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运动，即Q1Q2段，其半径R2=
R1
4

再次进入B1区域时做以O3为圆心，半径仍为R1的匀速圆周运动，即Q2P2段，最后从P2点出磁场区域，
如图所示   （12）
在△P2CO3中，有CO3=0.5R1 则有   P2C=
13
+1
4
R1=
13
+1
60
m=7.67cm 
答：（1）带电微粒从电场中射出时的速度大小
12
3
×105m/s和方向是垂直与AB出射；
（2）带电微粒进入中间三角形区域后，要垂直打在AC边上，则该区域的磁感应强度B1是
3
T；
（3）确定微粒最后出磁场区域的位置是7.67cm．

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