如图17所示，一长为L的薄壁玻璃管放置在水平面上，在玻璃管的a端放置一个直径比玻璃管直径略小的小球，小球带电荷量为-q、质量为m。玻璃管右边的空间存在方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场。磁场的左边界与玻璃管平行，右边界足够远。玻璃管带着小球以水平速度v0垂直于左边界向右运动，由于水平外力的作用，玻璃管进入磁场后速度保持不变，经一段时间后小球从玻璃管b端滑出并能在水平面内自由运动，最后从左边界飞离磁场。设运动过程中小球的电荷量保持不变，不计一切阻力。求：
| 图17
（1）如图所示，小球管中运动的加速度为 ① 
设小球运动至b端时的y方向速度分量为vy ，则：  ② 又： ③
由①～③式，可解得小球运动至b端时速度大小为：  ④ （4分） （2）由平衡条件可知，玻璃管受到的水平外力为： F=Fx =Bvyq ⑤ ⑥由⑤～⑥式可得外力随时间变化关系为：F= （5分） （3）设小球在管中运动时间为t0，小球在磁场中做圆周运动的半径为R，轨迹如图所示， t0时间内玻璃管的运动距离 x=v0t0 ⑧  ⑨ 由牛顿第二定律得： ⑩ 由几何关系得：  由①～②、⑧～式可得：sinα=0 故 ，即小球飞离磁场时速度方向垂直于磁场边界向左 （5分） 解析: 略
练习册系列答案
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（1）带电微粒进入偏转电场时的速率v1；
（2）带电微粒射出偏转电场时的速度偏转角 ；
（3）为使带电微粒不会从磁场右边界射出，该匀强磁场的磁感应强度的最小值B。
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（1）小球在经过第一个圆形轨道的最高点时，轨道对小球作用力的大小；
（2）如果小球恰能通过第二圆形轨道，B、C间距 应是多少；
（3）在满足（2）的条件下，如果要使小球不能脱离轨道，在第三个圆形轨道的设计中，半径R3应满足的条件和小球最终停留点与起点间的距离．
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（1）带电微粒进入偏转电场时的速率v1；
（2）带电微粒射出偏转电场时的速度偏转角 ；
（3）为使带电微粒不会从磁场右边界射出，该匀强磁场的磁感应强度的最小值B。
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如图17所示，一带电微粒质量为m=2.0×10-11kg、电荷量为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，偏转电压为U2=100V，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，带电微粒的重力忽略不计。求：
（1）带电微粒进入偏转电场时的速率v1；
（2）带电微粒射出偏转电场时的速度偏转角 ；
（3）为使带电微粒不会从磁场右边界射出，该匀强磁场的磁感应强度的最小值B。
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