题目内容
【题目】如图所示,一质量为m、电荷量为q的正离子,在D处沿图示方向以一定的速度射入磁感应强度为B的匀强磁场中,此磁场方向垂直纸面向里。结果离子正好从距A点为d的小孔C沿垂直于电场方向进入匀强电场,此电场方向与AC平行且向上,最后离子打在G处,而G处到A点的距离为(直线DAG与电场方向垂直)。不计离子重力,离子运动轨迹在纸面内。求:
(1)正离子的初速度;
(2)正离子从D处运动到G处所需时间t;
(3)电场强度的大小E。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
(1)正离子的运动轨迹如图乙所示,在磁场中做圆周运动的时间为
圆周运动半径r满足
解得
设离子在磁场中运动的速度为,则有
解得
(2)离子从C运动到G所需的时间
离子从的总时间为
(3)对离子在电场中的运动过程,有:
解得
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