问题
问答题
如图所示，在xoy直角坐标系中，第Ⅰ象限内分布着方向垂直纸面向里的匀强磁场，第Ⅱ象限内分布着方向沿y轴负方向的匀强电场．初速度为零、带电荷量为q、质量为m的离子（不计重力）经过电压为U的电场加速后，从x上的A点垂直x轴进入磁场区域，经磁场偏转后过y轴上的P点且垂直y轴进入电场区域，在电场偏转并击中x轴上的C点．已知OA=OC=d．求：
（1）离子进入磁场时的速度大小；
（2）电场强度E和磁感应强度B的大小．
答案
设离子经电压为U的电场加速后获得的速度为v，由动能定理得qU=
mv2，1 2
得到v=2qU m
离子进入磁场后，洛伦兹力提供向心力，做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得
qvB=m
r=v2 r mv qB
由题意分析可知：r=d
联立解得 B=2qmU qd
离子在电场中集偏转，做类平抛运动．设经时间t从P战袍到达C点，
离子水平方向做匀速直线运动，则有 d=vt
竖直方向做匀加速直线运动，则有 d=
at2，a=1 2 qE m
将v=
代入解得2qU m
E=4U d
答：电场强度大小为E=
，磁感应强度B的大小为B=4U d
．2qmU qd