题目内容

如图所示,abcd为一正方形区域,正离子束从a点沿ad方向以一定速度射入,若在该区域中加上一个沿ab方向的匀强电场,电场强度为E,则离子束刚好从c点射出;若撒去电场,在该区域中加上一个垂直于abcd平面向外的匀强磁砀,磁感应强度为B,则离子束也刚好从c点射出,设离子束之间的相互作用可忽略,试求离子入射速度v0的大小。

解:设正离子质量为m,电量为q,沿a d方向以v0射入,

设正方形abed的边长为l:

沿cd方向加匀强电场E,离子在电场力的作用下做类平抛运动。

沿ad方向有: ①           ② 

沿ad方向有:l= v0t       ③   

由①②③消t得:  

撒去电场加磁场B,离子做匀速圆周运动,为使离子从c点射出,

要求圆半径R=l故有:

由④⑤式得:v0=E/2B  ⑥

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