题目

如图所示，相距为d、板间电压为U的平行金属板M、N间有垂直纸面向里、磁感应强度为B0的匀强磁场；在POy区域内有垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场；POx区域为无场区．一正离子沿平行于金属板、垂直磁场射入两板间并做匀速直线运动，从H（0，a）点垂直y轴进入第Ⅰ象限．（1）求离子在平行金属板间的运动速度；（2）若离子经OP上某点离开磁场，最后垂直x轴离开第Ⅰ象限，求离子在第Ⅰ象限磁场区域的运动时间； （3）要使离子一定能打在x轴上，则离子的荷质比应满足什么条件？  答案：解：（1）离子在平行板内匀速直线运动，有（2分） 又                   （2分） 解得离子在平行板内的速度为  （2分） （2）如图为离子在第I象限磁场区域内运动的轨迹图， 由几何关系得，轨迹半径为，     （2分） 轨迹对应的圆心角为             （1分） 运动周期为            （1分） 运动时间为       （2分） （3）要使离子一定能打在x轴上，离子在磁场B中运动的最小半径 由几何关系  得  （2分） 由 得                       （2分）               （1分） 即<                    （1分）

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