Question

【題目】如圖所示，靜止于A處的離子，經電壓為U的加速電場加速后沿圖中的半圓弧虛線通過靜電分析器，從P點垂直CN進入矩形區域的有界勻強電場，電場方向水平向左。靜電分析器通道內有均勻輻向分布的電場，已知圓弧所在處場強大小都為E0，方向沿圓弧半徑指向圓心O。離子質量為m、電荷量為q，QN=2d、PN=3d，離子重力不計。

(1)求圓弧虛線對應的半徑R的大小；

(2)若離子恰好能打在QN的中點上，求矩形區域QNCD內勻強電場場強E的值。

Answer 1

【答案】 (1) (2)

【解析】（1）離子在加速電場中加速，根據動能定理，得qU＝mv2

離子在輻向電場中做勻速圓周運動，電場力提供向心力，根據牛頓第二定律，得

qE0＝m

解得：R＝

（2）離子在偏轉電場中做類平拋運動，根據類平拋運動的規律，得

由牛頓第二定律，得qE＝ma

解得：