问题
计算题
如图所示,在虚线所示宽度范围内,用场强为E的匀强电场可使初速度是v0的某种正离子偏转θ角。在同样宽度范围内,若改用方向垂直纸面向外的匀强磁场,使该离子穿过该区域,并使偏转角也为θ。(不计离子的重力)求:
(1)匀强磁场的磁感应强度是多大?
(2)离子穿过电场和磁场的时间之比是多大?
答案
解:(1)设粒子的质量m,电荷量q,场区宽度L,粒子在电场中做类平抛运动
①
②
③
由①②③得: ④
粒子在磁场中做匀速圆周运动
⑤
⑥
由⑤⑥解得: ⑦
由④⑦式解得:
(2)粒子在电场中运动时间 ⑧
在磁场中运动时间 ⑨
而 ⑩
由⑧⑨⑩解出: