如图所示,质量为m,电荷量+q的带电粒子在左侧加速电场的作用下,以速度v0进入场强为E的偏转电场,在偏转电场的作用下偏转θ角射出.若撤去电场改用同样宽度的匀强磁场,使该离
◎ 题目
如图所示,质量为m,电荷量+q的带电粒子在左侧加速电场的作用下,以速度v0进入场强为E的偏转电场,在偏转电场的作用下偏转θ角射出.若撤去电场改用同样宽度的匀强磁场,使该离子通过该区域并使偏转角度也为θ,求 (1)加速电场的电压; (2)所加磁场的磁感应强度为多大; (3)粒子穿过电场和磁场的时间之比为多少. |
◎ 答案
(1)由动能定理得,qU=
解得:U=
(2)设电场的宽度为L,粒子在偏转电场中做类平抛运动 运动时间t=
粒子在偏转电场中的加速度a=
tanθ=
粒子在磁场中做匀速圆周运动向心力,由洛伦兹力提供:qv0B=m
解得R=
由几何关系得:sinθ=
由①②联立解得B=
(3)粒子在偏转电场中运动的时间t电=
粒子在磁场中运动的时间t磁=
由②③④联立解得
答:(1)加速电场的电压为 |