为2012年高考学子整理
机的原理及相关问题的解析都与此例相似. ★同类拓展 3 如图 4-16 甲所示，离子源 A 产生的初速度为零、带电荷量均为 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°.(忽略离子所受重力)
图 4-16 甲 (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. [2009 年高考·重庆理综卷] 【解析】(1)设正离子经电压为 U0 的电场加速后速度为 v1,应用动能定理有：
图 4-16 乙 1 eU0= mv12-0 2 正离子垂直射入匀强偏转电场，受到的电场力 F=eE0 F eE0 产生的加速度 a= ,即 a= m m 垂直电场方向做匀速运动，有：2d=v1t