Question

如圖所示，PQ、MN兩極板間存在勻強電場，MN極板右側的長為，寬為的虛線區域內有垂直紙面的勻強磁場B。現有一初速度為零、帶電量為q、質量為m的離子（不計重力）從PQ極板出發，經電場加速后，從MN上的小孔A垂直進入磁場區域，并從NF邊界上某點垂直于虛線邊界射出。求：

（1）勻強磁場的方向；

（2）PQ、MN兩極板間電勢差U；

（3）若帶點粒子能從NF邊界射出，則PQ、MN兩極板間電勢差的范圍是多少？

 

 

Answer 1

【答案】

解：（1）由左手定則可知磁場的方向為垂直紙面向外；（4分）

     （2）由動能定理得：  ①         （2分）

離子進入磁場后，洛侖茲力提供向心力，由幾何關系知半徑r=L,則： ②（2分）

解得:     （2分）

  (3)當速度最小時恰好從N點射出，此時半徑為 ③   （2分）

由①②③知：最小電壓        （2分）

當速度最大時恰好從N點射出，此時由幾何關系知半徑滿足：

  ④          （2分）

由①②④知：最大電壓   

【解析】略