
(2024·安徽·二模)离子诊断分离器原理图如图甲所示,A、B为两平行金属极板,板长为,两板间距为
,A、B两极板间加有大小可调节的电压
,所加电压
如图乙所示,已知
,周期为T,平行极板右侧空间有范围足够大的匀强磁场,磁感应强度大小为
,宽度为
,均匀分布的中性粒子和带电离子混合粒子束以相同的速度
通过平行极板,中性粒子射出两板间后继续沿原方向运动,被中性粒子接收器接收,带电离子射出两板间后进入磁场中,经磁场偏转后打到离子接收器上,离子接收器的宽度为
。已知离子质量均为m,离子带电荷量为
,不考虑所有粒子的重力,不考虑粒子间的相互作用,带电离子在电场中运动时间极短,可认为在通过过程中电压不变。求:
(1)当电压时带电离子在电场中沿垂直于极板方向上偏转的最大距离
;
(2)当时刻进入A、B两极板间的带电离子进入磁场点与离开磁场点之间的距离s;
(3)离子接收器上任一时刻均有离子打到的区域长度d。
【答案】(1);(2)L0;(3)
【知识点】带电粒子在匀强电场中做类抛体运动的相关计算、带电粒子在磁场中做圆周运动的相关计算
该题有详细解析可以查阅
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