问题
计算题
（16分）如图所示，有一对平行金属板，两板相距为0.05m．电压为10V；两板之间有匀强磁场，磁感应强度大小为B0=0.1T，方向与金属板面平行并垂直于纸面向里．图中右边有一半径R为0.1m、圆心为O的圆形区域内也存在匀强磁场，磁感应强度大小为
，方向垂直于纸面向里．一正离子沿平行于金属板面，从A点垂直于磁场的方向射入平行金属板之间，沿直线射出平行金属板之间的区域，并沿直径CD方向射入圆形磁场区域，最后从圆形区域边界上的F点射出．已知速度的偏向角
，不计离子重力．求：
（1）离子速度v的大小；
（2）离子的比荷q/m；
（3）离子在圆形磁场区域中运动时间t．
答案
（1）
（2）
（3）
题目分析：（1）离子在平行金属板之间做匀速直线运动，洛仑兹力与电场力相等，即
（2分）
（2分）
解得 （1分）
（2）在圆形磁场区域，离子做匀速圆周运动，由洛仑兹力公式和牛顿第二定律有
（2分）
由几何关系有
（2分）
离子的比荷 （2分）
（3）弧CF对应圆心角为
，离子在圆形磁场区域中运动时间
，
（2分）
又周期
（1分）
（2分）