Question

【題目】如圖所示，兩平行金屬板P、Q豎直放置，兩極板間的電壓為U。放在P板附近的離子源釋放出質量為m，帶電量為-q的離子，離子經加速電場加速后垂直磁場邊界從A點進入一個勻強磁場，磁場左右邊界平行，距離為。該磁場的磁感應強度為B，方向垂直紙面向里。不計離子的重力。

（1）認為離子飄入加速電場時的速度很小，近似為零，求粒子從A點進入磁場的速度v；

（2）若離子剛好從D點離開磁場，且離開磁場時，向下偏移的距離，則粒子在磁場中的運動時間為多少？

（3）若加速電壓U和磁場的磁感應強度B均可調，欲使粒子不能從右邊界射出，應如何調節U和B？

Answer 1

【答案】（1） ；（2）；（3）B增大，U減小.

【解析】（1）粒子在PQ之間被加速，由動能定理： ，

解得

（2）由幾何關系可知 ，解得

則粒子在磁場中的偏轉角 ，解得θ=600，在磁場中的運動時間

（3）欲使粒子不能從右邊界射出，則應該減小粒子運動的半徑，根據 可知要減小U或者增大B.