题目内容
(1)离子运动的速度为多大?
(2)离子的质量应在什么范围内?
(3)现只改变AOy区域内磁场的磁感应强度大小,使离子都不能打到x轴上,磁感应强度大小B2´应满足什么条件?
(1)5.0×105m/s (2)
(3)
(1)由于离子沿中线PQ做直线运动,则有
(2分)
代入数据解得 v=5.0×105m/s (2分)
(2)如图所示,当通过x轴时的速度方向与x轴正方向夹角为45°时,由几何关系可知运动半径 r1="0.2m " (2分)
当通过x轴时的速度方向与x轴正方向夹角为90°时,由几何关系可知运动半径 r2="0.1m " (2分)
由牛顿第二定律有
(2分)
由于
(2分)
解得
(2分)
(3)如图所示,

由几何关系可知使离子不能打到x轴上的最大半径
(2分)
设使离子都不能打到x轴上,最小的磁感应强度大小为B0,则
(2分)
代入数据解得 B0=
="0.60T"
则
(2分)
代入数据解得 v=5.0×105m/s (2分)
(2)如图所示,当通过x轴时的速度方向与x轴正方向夹角为45°时,由几何关系可知运动半径 r1="0.2m " (2分)
当通过x轴时的速度方向与x轴正方向夹角为90°时,由几何关系可知运动半径 r2="0.1m " (2分)
由牛顿第二定律有
由于
解得
(3)如图所示,
由几何关系可知使离子不能打到x轴上的最大半径
设使离子都不能打到x轴上,最小的磁感应强度大小为B0,则
代入数据解得 B0=
则
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