Question

【題目】如圖所示，靜止于A處的帶正電離子（電荷量為q，質量為m），經電壓為U的加速電場加速后從B點飛出，恰好以源電荷Q（可視為點電荷）為圓心、半徑為R的四分之一圓做勻速圓周運動，并從P點垂直于邊界CN進入矩形有界勻強偏轉電場，電場方向水平向左，離子恰好能打在M點。已知NP間的距離等于NM間距離，離子的重力不計，源電荷Q產生的電場對加速電場和偏轉電場均無影響，靜電力常量為k。求：

(1)離子從B點飛出時的速度v的大小；

(2)源電荷Q的電性和電量為多少；

(3)P、N兩點間的電勢差。

Answer 1

【答案】(1)；(2)Q帶負電，；(3)4U

【解析】

(1)對離子，在加速電場中加速，由

解得

(2)離子從B點飛出后，在Q的作用下做勻速圓周運動，所以Q帶負電，

解得

(3)設NM之間的距離為d，則PN之間的距離為d，PN之間的電勢差為，則

，，

聯立解得