如图，离子源A产生的初速为零、带电量均为e、质量不同的正离子被电压为U0的加速电场加速后匀速通过准直管，垂直射入匀强偏转电场，偏转后通过极板HM上的小孔S离开电场，经过
◎ 题目
| 如图，离子源A产生的初速为零、带电量均为e、质量不同的正离子被电压为U0的加速电场加速后匀速通过准直管，垂直射入匀强偏转电场，偏转后通过极板HM上的小孔S离开电场，经过一段匀速直线运动，垂直于边界MN进入磁感应强度为B的匀强磁场．已知HO=d，HS=2d，∠MNQ=90°．（忽略粒子所受重力） （1）求偏转电场场强E0的大小以及HM与MN的夹角φ； （2）求质量为m的离子在磁场中做圆周运动的半径； （3）若质量为4m的离子垂直打在NQ的中点S1处，质量为16m的离子打在S2处．求S1和S2之间的距离以及能打在NQ上的正离子的质量范围．  |
◎ 答案
 （1）正离子被电压为U0的加速电场加速后速度设为V1，则 对正离子，应用动能定理有eU0=
正离子垂直射入匀强偏转电场，作类平抛运动 受到电场力F=qE0、产生的加速度为a=
垂直电场方向匀速运动，有2d=V1t， 沿场强方向：Y=
联立解得E0=
又tanφ=
（2）正离子进入磁场时的速度大小为V2， 解得V2=
正离子在匀强磁场中作匀速圆周运动，由洛仑兹力提供向心力，qV2B=
解得离子在磁场中做圆周运动的半径R=2
（3）根据R=2
质量为4m的离子在磁场中的运动打在S1，运动半径为R1=2 |
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