Question

【题目】边长L＝0.20ｍ的正方形区域内存在匀强磁场和匀强电场，其电场强度为E＝1×104V/m，磁感强度B＝0.05T，磁场方向垂直纸面向里，当一束质荷比为＝5×10-8kg/C的正离子流，以一定的速度从电磁场的正方形区域的边界中点射入，离子流穿过电磁场区域而不发生偏转，如右图所示，不计正离子的重力，求：

（1）电场强度的方向和离子流的速度大小

（2）在离电磁场区域右边界D=0.4m处有与边界平行的平直荧光屏．若撤去电场，离子流击中屏上a点；若撤去磁场，离子流击中屏上b点，则ab间的距离是多少？．

Answer 1

【答案】（1）竖直向下；（2）1.34m

【解析】

（1）正离子经过正交场时竖直方向平衡，因洛伦兹力向上，可知电场力向下，则电场方向竖直向下；

由受力平衡得

离子流的速度

（2）撤去电场，离子在磁场中做匀速圆周运动，所需向心力由洛伦兹力提供，则有

故

离子离开磁场后做匀速直线运动，作出离子的运动轨迹如图一所示

图一

由几何关系可得，圆心角

若撤去磁场，离子在电场中做类平抛运动，离开电场后做匀速直线运动，运动轨迹如图二所示

图二

通过电场的时间

加速度

在电场中的偏移量

粒子恰好从电场右下角穿出电场，则

由几何关系得

a和b的距离

=1.34m