初速為零的離子經(jīng)過電勢差為U的電場加速后,從離子槍T中水平射出,經(jīng)過一段路程后進(jìn)入水平放置的平行金屬板MN和PQ之間.離子所經(jīng)空間存在一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,如圖所示,要使離子能打在金屬板上,則離子比荷的范圍是____________________.
≤≤
分兩種臨界情況討論離子比荷,其一是離子在磁場中偏轉(zhuǎn)后打到平行金屬板的右側(cè)端點,其軌跡如圖(a)所示.據(jù)幾何關(guān)系應(yīng)有:
r12=(r1-)2+(2d)2,解得r1=d.
其二是離子在磁場中偏轉(zhuǎn)后打到平行金屬板的左側(cè)端點,其軌跡如圖(b)所示.此時有:
(a) (b)
r22=(r2-)2+d2
解得r2= d.
根據(jù)離子在電場中加速,由功能關(guān)系有:
mv2=qU
再根據(jù)離子所受洛倫茲力提供的向心力有:
qvB=m
結(jié)合前兩種臨界情況,可得:=或
=
因此,所求離子比荷的范圍是:
≤≤.
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(12分)初速度為零的離子經(jīng)過電勢差為U的電場加速后,從離子槍T中水平射出,與離子槍相距d處有兩平行金屬板MN和PQ,整個空間存在一磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場如圖所示。不考慮重力的作用,荷質(zhì)比(q,m分別為離子的帶電量與質(zhì)量),應(yīng)在什么范圍內(nèi),離子才能打到金屬板上?
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初速為零的離子經(jīng)過電勢差為U的電場加速后,從離子槍T中水平射出,經(jīng)過一段路程后進(jìn)入水平放置的平行金屬板MN和PQ之間.離子所經(jīng)空間存在一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,如圖所示,要使離子能打在金屬板上,則離子比荷的范圍是____________________.
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初速度為零的離子經(jīng)過電勢差為U的電場加速后,從離子槍T中水平射出,與離子槍相距d處有兩平行金屬板MN和PQ,整個空間存在一磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場如圖10-28所示。不考慮重力的作用,荷質(zhì)比q/m(q,m分別為離子的帶電量與質(zhì)量),應(yīng)在什么范圍內(nèi),離子才能打到金屬板上?
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