如图所示，在NOQ范围内有垂直于纸面向里的匀强磁场Ⅰ，在MOQ范围内有垂直于纸面...

如图所示，在NOQ范围内有垂直于纸面向里的匀强磁场Ⅰ，在MOQ范围内有垂直于纸面向外的匀强磁场Ⅱ，M、O、N在一条直线上，∠MOQ=60°．这两个区域磁场的磁感应强度大小均为B．离子源中的离子（带电荷量为+q，质量为m）通过小孔O1进入极板间电压为U的加速电场区域（可认为初速度为零），离子经电场加速后通过小孔O2射出，从接近O点处进入磁场区域Ⅰ．离子进入磁场的速度垂直于磁场边界MN，也垂直于磁场．不计离子的重力．

满分5 manfen5.com

（1）当加速电场极板电压U=U0，求离子进入磁场中做圆周运动的半径R；

（2）在OQ上有一点P，P点到O点距离为L，当加速电场极板电压U取哪些值，才能保证离子通过P点．

（1）离子进入磁场后做圆周运动的半径R0为；（2）加速电压U是其中n=1，2，3，…．【解析】【解析】（1）离子在电场中加速时，根据动能定理得：qU0=mv02﹣0，电子在磁场中运动时，由洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qv0B=m，联立解得，R0=；（2）离子进入磁场时的运动轨迹如图所示，由几何关系可知：OP′=P′P″=R0 要保证离子通过P点，必须有 L=nR 解得，U= 其中n=1，2，3，… 答：（1）离子进入磁场后做圆周运动的半径R0为；（2）加速电压U是其中n=1，2，3，…．【点评】本题分析离子在磁场中运动时，关键要抓住离子经过OQ边界时速度方向与边界的夹角相等，根据周期性求解半径，确定时间．

复制答案

考点分析：

相关试题推荐

如图，两根足够长的金属导轨ab、cd竖直放置，导轨间距离为L1电阻不计．在导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡．整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直．现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放．金属棒下落过程中保持水平，且与导轨接触良好．已知某时刻后两灯泡保持正常发光．重力加速度为g．求：

满分5 manfen5.com