如图所示匀强电场分布在宽度为L的区域内,一个正离子以初速度v0垂直于电场方向射入场强为E的匀强电场中,穿出电场区域时偏转角为θ.在同样的宽度范围内,若改用方向垂直于纸面
◎ 题目
如图所示匀强电场分布在宽度为L的区域内,一个正离子以初速度v0垂直于电场方向射入场强为E的匀强电场中,穿出电场区域时偏转角为θ.在同样的宽度范围内,若改用方向垂直于纸面向里的匀强磁场,使该离子穿过磁场区域时偏转角也为θ,求:(离子重力忽略不计) (1)正离子的电荷量q与其质量m的比值; (2)匀强磁场磁感应强度B的大小; (3)离子穿过匀强电场与穿过匀强磁场所用时间之比. |
◎ 答案
解(1)正离子在电场中,水平方向做匀速直线运动,在电场中运动时 间为 t=
离子在竖直方向做初速为零的匀加速直线运动射出电场时的速度为 vy=at=
如图所示 tanθ=
∴
(2)磁场中,离子的轨迹如图所示,由几何知识得 R=
由qv0B=m
∴R=
①②③式联立 B=
(3)离子穿过电场的时间为t1=
离子穿过磁场的时间为t2=
则 |