题目内容

【题目】如图所示,静止于A处的离子,经电压为U的加速电场加速后沿图中的半圆弧虚线通过静电分析器,从P点垂直CN进入矩形区域的有界匀强电场,电场方向水平向左。静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场,已知圆弧所在处场强大小都为E0,方向沿圆弧半径指向圆心O。离子质量为m、电荷量为qQN=2dPN=3d,离子重力不计。

(1)求圆弧虚线对应的半径R的大小;

(2)若离子恰好能打在QN的中点上,求矩形区域QNCD内匀强电场场强E的值。

【答案】 (1) (2)

【解析】(1)离子在加速电场中加速,根据动能定理,得qUmv2

离子在辐向电场中做匀速圆周运动,电场力提供向心力,根据牛顿第二定律,得

qE0m

解得:R

(2)离子在偏转电场中做类平抛运动,根据类平抛运动的规律,得

由牛顿第二定律,得qE=ma

解得:

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