Question

【題目】如圖，靜止于A處的離子，經電壓為U的加速電場加速后，以恒定速率沿圖中圓弧虛線通過靜電分析器，從P點垂直CN進入矩形區域的有界勻強電場，電場方向水平向左，且離子恰好打在NQ的中點上，靜電分析器通道內有均勻輻向分布的電場，已知圓弧所在處場強為E0，方向如圖所示；離子質量為m、電荷量為q；、，離子重力不計。求:

(1)離子在加速電場加速后的速率v;

(2)矩形區域QNCD內勻強電場場強E;

(3)求圓弧虛線對應的半徑R的大小.

Answer 1

【答案】(1) (2) (3)

【解析】(1)離子在加速電場中加速，根據動能定理，有：

(2)離子做類平拋運動

d =vt

由牛頓第二定律得qE=ma

則

(3)離子在輻向電場中做勻速圓周運動，電場力提供向心力，

根據牛頓第二定律，有