如图,从离子源产生的甲、乙两种离子,由静止经加速电压U加速后在纸面内水平向右运动,自M点垂直于磁场边界射入匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁场左边界竖直。已知甲种离子射入磁场的速度大小为v 1, 并在磁场边界的N点射出;乙种离子在MN的中点射出;MN长为l。不计重力影响和离子间的相互作用。求:
(1)磁场的磁感应强度大小;
(2)甲、乙两种离子的比荷之比。
在一柱形区域内有匀强电场,柱的横截面是以 O 为圆心,半径为 R 的圆, AB 为圆的直径,如图所示。质量为 m ,电荷量为 q ( q > 0 ) 的带电粒子在纸面内自 A 点先后以不同的速度进入电场,速度方向与电场的方向垂直。已知刚进入电场时速度为零的粒子,自圆周上的 C 点以速率 v 0 穿出电场, AC 与 AB 的夹角 θ = 60 ° .运动中粒子仅受电场力作用。
(1)求电场强度的大小;
(2)为使粒子穿过电场后的动能增量最大,该粒子进入电场时的速度应为多大?
(3)为使粒子穿过电场前后动量变化量的大小为 m v 0 ,该粒子进入电场时的速度应为多大?