Question

(12分)有一個正方體形的勻強磁場和勻強電場區域，它的截面為邊長L=0.20m的正方形，其電場強度為，磁感應強度，磁場方向水平且垂直紙面向里，當一束質荷比為的正離子流（其重力和離子間相互作用不計）以一定的速度從電磁場的正方體區域的左側邊界中點射入，如圖所示。（計算結果保留兩位有效數字）
（1）要使離子流穿過電場和磁場區域而不發生偏轉，電場強度的方向如何？離子流的速度多大？
（2）在上一問的情況下，在離電場和磁場區域右邊界D=0.40m處有與邊界平行的平直熒光屏。若只撤去電場，離子流擊中屏上a點；若只撤去磁場，離子流擊中屏上b點。求ab間距離。（a，b兩點圖中未畫出）

Answer 1

（1）電場豎直向下，且（2）

（1）電場豎直向下，且            （3分）
（2）若撤去電場，                     （1分）
設從右邊界飛出，則分析可知偏角                 （2分）
且，即的確由右邊界飛出
                              （2分）
若撤去磁場，設離子也從右邊界飛出，則
，
，假設正確                         （2分）
，即              （2分）