Question

如圖甲所示，為離子擴(kuò)束裝置的示意圖，該裝置由加速電場(chǎng)、偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)組 成。其中偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的兩極板由相距為d =0.12 m，板長(zhǎng)為L(zhǎng)₁ =0.12m兩塊水平平行放置的導(dǎo) 體板組成。一群帶負(fù)電的相同離子（質(zhì)量為m =6.4 x 10^-27Icg;電荷量為g =3.2 x 10^-19C_; 其重力不計(jì)）由靜止開始，經(jīng)加速電場(chǎng)加速后，連續(xù)不斷地沿平行于導(dǎo)體板的方向從兩板 正中央射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。當(dāng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的兩極板不加電壓時(shí)，離子通過(guò)兩板之間的時(shí)間為 3 x 10^-7s_;當(dāng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的兩極板間加如圖乙所示的電壓時(shí)，所有離子均能從兩板間通過(guò)， 然后進(jìn)入水平寬度L₂ =0. 16m、豎直長(zhǎng)度足夠大、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng) 右邊界為豎直放置的熒光屏(不考慮離子間相互作用）。求：

(1)    加速電場(chǎng)的電壓U₀;

(2)    離子射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的最大側(cè)移量y_m

(3)    當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小取何值時(shí)，離子能打到熒光屏的位置最低，并求出最低位置離中心 點(diǎn)O的距離。

 

Answer 1

【答案】(1)1.6×10³V    (2)0.06m    (3)0.05m

【解析】

【考點(diǎn)定位】洛侖茲力  勻速圓周運(yùn)動(dòng)  類平拋運(yùn)動(dòng)