Question

【題目】如圖，靜止于A處的離子，經(jīng)電壓為U的加速電場(chǎng)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(diǎn)垂直CN進(jìn)入矩形區(qū)域的有界勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)方向水平向左，且離子恰好打在NQ的中點(diǎn)上，靜電分析器通道內(nèi)有均勻輻向分布的電場(chǎng)，已知圓弧所在處場(chǎng)強(qiáng)為E0，方向如圖所示；離子質(zhì)量為m、電荷量為q；、，離子重力不計(jì)。求:

(1)離子在加速電場(chǎng)加速后的速率v;

(2)矩形區(qū)域QNCD內(nèi)勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E;

(3)求圓弧虛線對(duì)應(yīng)的半徑R的大小.

Answer 1

【答案】(1) (2) (3)

【解析】(1)離子在加速電場(chǎng)中加速，根據(jù)動(dòng)能定理，有：

(2)離子做類平拋運(yùn)動(dòng)

d =vt

由牛頓第二定律得qE=ma

則

(3)離子在輻向電場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力提供向心力，

根據(jù)牛頓第二定律，有