Question

如图所示，PQ、MN两极板间存在匀强电场，MN极板右侧的长为，宽为的虚线区域内有垂直纸面的匀强磁场B。现有一初速度为零、带电量为q、质量为m的离子（不计重力）从PQ极板出发，经电场加速后，从MN上的小孔A垂直进入磁场区域，并从NF边界上某点垂直于虚线边界射出。求：
（1）匀强磁场的方向；
（2）PQ、MN两极板间电势差U；
（3）若带点粒子能从NF边界射出，则PQ、MN两极板间电势差的范围是多少？

Answer 1

解：（1）由左手定则可知磁场的方向为垂直纸面向外；（4分）
（2）由动能定理得： ①        （2分）
离子进入磁场后，洛仑兹力提供向心力，由几何关系知半径r=L,则： ②（2分）
解得:    （2分）
(3)当速度最小时恰好从N点射出，此时半径为 ③  （2分）
由①②③知：最小电压       （2分）
当速度最大时恰好从N点射出，此时由几何关系知半径满足：
 ④         （2分）
由①②④知：最大电压   

略