题目内容
如图所示，PQ、MN两极板间存在匀强电场，两极板间电势差为U、间距为d，MN极板右侧虚线区域内有垂直纸面向内的匀强磁场．现有一初速度为零、带电量为q、质量为m的离子从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C点垂直于虚线边界射出．求：（1）离子从小孔A射出时速度v0；
（2）离子带正电还是负电？C点离MN板的距离？
【答案】分析：（1）离子在电场中加速时，电场力做功为qU，根据动能定理求解离子从小孔A射出时速度v；
（2）离子进入磁场后向下偏转，则知所受的洛伦兹力方向向下，由左手定则判断离子的电性．离子在磁场中由洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律求出轨迹的半径，由几何关系求出C点离MN板的距离．
解答：
解：（1）由动能定理得：qU=
解得，离子从小孔A射出时速度为 v=
（2）由左手定则可知离子带负电．离子进入磁场后，洛仑兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：
qvB=m
解得：r=
=
所以C点离MN板的距离为
．
答：
（1）离子从小孔A射出时速度v是
．
（2）离子带负电，C点离MN板的距离为
．
点评：本题中带电粒子先加速后由磁场偏转，根据动能定理求加速获得的速度，画出磁场中粒子的运动轨迹是处理这类问题的基本方法．
（2）离子进入磁场后向下偏转，则知所受的洛伦兹力方向向下，由左手定则判断离子的电性．离子在磁场中由洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律求出轨迹的半径，由几何关系求出C点离MN板的距离．
解答：
解：（1）由动能定理得：qU=解得，离子从小孔A射出时速度为 v=
（2）由左手定则可知离子带负电．离子进入磁场后，洛仑兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：
qvB=m
解得：r=
=所以C点离MN板的距离为
．答：
（1）离子从小孔A射出时速度v是
．（2）离子带负电，C点离MN板的距离为
．点评：本题中带电粒子先加速后由磁场偏转，根据动能定理求加速获得的速度，画出磁场中粒子的运动轨迹是处理这类问题的基本方法．
练习册系列答案
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如图所示，PQ和MN为水平平行放置的金属导轨，相距L=1m．PM间接有一个电动势为E=6V，内阻r=1Ω的电源和一只滑动变阻器．导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量为m=0.2kg，棒的中点用细绳经定滑轮与物体相连，物体的质量M=0.3kg．棒与导轨的动摩擦因数为μ=0.5（设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，导轨与棒的电阻不计，g取10m/s2），匀强磁场的磁感应强度B=2T，方向竖直向下，为了使物体保持静止，滑动变阻器连入电路的阻值不可能的是（ ）
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如图所示，PQ、MN两极板间存在匀强电场，两极板间电势差为U、间距为d，MN极板右侧虚线区域内有垂直纸面向内的匀强磁场．现有一初速度为零、带电量为q、质量为m的离子从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C点垂直于虚线边界射出．求：