Question

如圖所示的平面內(nèi)有一半徑為、以坐標(biāo)原點(diǎn)為圓心的圓形磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，在直線和之間有向軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在原點(diǎn)有一離子源向軸正方向發(fā)射速率的帶電離子，離子射出磁場(chǎng)時(shí)速度與軸平行，射出磁場(chǎng)一段時(shí)間后進(jìn)入電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為，最終從軸上的點(diǎn)射出電場(chǎng)，不計(jì)離子重力，求

（1）離子的帶電性質(zhì)和離子的比荷

（2）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小

（3）粒子從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)所用的時(shí)間

Answer 1

解：（1）依據(jù)題意可知，離子帶正電       （2分）

              離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為，由幾何關(guān)系可知：      （1分）

              離子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)：

         （1分）

            （1分）

其中        （1分）

可知：            （1分）

（2）離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)：             （2分）

       得：        （1分）

（3）離子運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間：

                        （1分）

                          （1分）

                                     （1分）

得：            （1分）