Question

【题目】如图所示，两平行金属板P、Q竖直放置，两极板间的电压为U。放在P板附近的离子源释放出质量为m，带电量为-q的离子，离子经加速电场加速后垂直磁场边界从A点进入一个匀强磁场，磁场左右边界平行，距离为。该磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里。不计离子的重力。

（1）认为离子飘入加速电场时的速度很小，近似为零，求粒子从A点进入磁场的速度v；

（2）若离子刚好从D点离开磁场，且离开磁场时，向下偏移的距离，则粒子在磁场中的运动时间为多少？

（3）若加速电压U和磁场的磁感应强度B均可调，欲使粒子不能从右边界射出，应如何调节U和B？

Answer 1

【答案】（1） ；（2）；（3）B增大，U减小.

【解析】（1）粒子在PQ之间被加速，由动能定理： ，

解得

（2）由几何关系可知 ，解得

则粒子在磁场中的偏转角 ，解得θ=600，在磁场中的运动时间

（3）欲使粒子不能从右边界射出，则应该减小粒子运动的半径，根据 可知要减小U或者增大B.