如图所示的平面内有一半径为
、以坐标原点
为圆心的圆形磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,在直线
和
之间有向
轴负方向的匀强电场,在原点
有一离子源向
轴正方向发射速率
的带电离子,离子射出磁场时速度与
轴平行,射出磁场一段时间后进入电场,电场强度为
,最终从
轴上的
点射出电场,不计离子重力,求
(1)离子的带电性质和离子的比荷
(2)匀强磁场的磁感应强度的大小
(3)粒子从点运动到
点所用的时间
如图所示的平面内有一半径为
、以坐标原点
为圆心的圆形磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,在直线
和
之间有向
轴负方向的匀强电场,在原点
有一离子源向
轴正方向发射速率
的带电离子,离子射出磁场时速度与
轴平行,射出磁场一段时间后进入电场,电场强度为
,最终从
轴上的
点射出电场,不计离子重力,求
(1)离子的带电性质和离子的比荷
(2)匀强磁场的磁感应强度的大小
(3)粒子从点运动到
点所用的时间
解:(1)依据题意可知,离子带正电 (2分)
离子在磁场中运动的轨道半径为,由几何关系可知:
(1分)
离子在电场中做类平抛运动:
(1分)
(1分)
其中 (1分)
可知: (1分)
(2)离子在磁场中运动时: (2分)
得: (1分)
(3)离子运动的总时间:
(1分)
(1分)
(1分)
得: (1分)