问题
问答题
如图所示的平行板器件中，存在互相垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度B1=0.40T，方向垂直纸面向里，电场强度E=2.0×105V/m，PQ为板间中线，紧靠平行板右侧边缘xOy坐标系的第一象限内，有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B2=0.25T，磁场边界AO和y轴的夹角∠AOy=45°。一束带电量q=8.0×10-19C的正离子从P点射入平行板间，沿中线PQ做直线运动，穿出平行板从y轴上坐标为(0，0.2m)的Q点垂直y轴射入磁场区。离子通过x轴时的速度方向与x轴正方向夹角在45°～90°之间，则：
离子的质量应在什么范围内？
答案
参考答案：
设离子的质量为m，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
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r1=0.1m
由牛顿第二定律有
由于r2≤r≤r1
解得4.0×10-26kg≤m≤8.0×10-26kg