Question

（14分）如圖所示，圖中左邊有一對平行金屬板，兩板相距為d，電壓為U。兩板之間有勻強磁場，磁感應強度大小為B₀，方向與金屬板面平行并垂直于紙面朝里；圖中右邊有一半徑為R、圓心為O的圓形區域，區域內也存在勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向垂直于紙面朝里。一電荷量為q的正離子沿平行于金屬板面、垂直于磁場的方向射入平行金屬板之間，沿同一方向射出平行金屬板之間的區域，并沿直徑PQ方向射入磁場區域，最后從圓形區域邊界上的G點射出，已知弧QG所對應的圓心角為。離子重力不計。求：

（1）離子速度的大小；
（2）離子在圓形磁場區域內做圓周運動的半徑；
（3）離子的質量。

Answer 1

（1）（2）（3）

試題分析：（1）粒子勻速運動 (3分)   (2分) 聯立解得： (1分)
（2）由幾何關系可知 (3分)    則離子運動半徑 (1分)
（3）由 (3分) 得 (1分)