Question

)如圖為一用來使帶正電的離子加速和偏轉裝置的等效模型圖。以y軸為界，左側為沿x軸正向的勻強電場，場強大小為E。裝置要求使質量為m，電量為q，初速度為0的正離子(不計重力)從A點釋放后，其運動軌跡剛好通過C點，已知A點坐標為(－L,0)，C點坐標為(L，－2L)。
(1)當在y軸右側加沿y軸負向的勻強電場時，此電場的場強大小為多少？
(2)當在y軸右側加垂直于xy平面(即紙面)的勻強磁場時，此磁場的方向如何？大小為多少？

Answer 1

(1)設離子運動到O點的速度為v₀
則qEL＝mv
在y軸右側加沿y軸負向的電場E′時，離子從O到C做類平拋運動
x方向：L＝v₀t
－y方向：2L＝t²
由以上各式得：E′＝8E
(2)所加磁場B的方向為垂直紙面向外.
設離子在磁場中做圓周運動的軌道半徑為r，由幾何關系得：
r²＝L²＋(2L－r)²
又qv₀B＝
由以上各式得B＝

略