探究离子源发射速度大小和方向分布的原理如图所示。x轴上方存在垂直于xOy平面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场。x轴下方的分析器由两块相距为d、长度足够的平行金属薄板M和N组成，其中位于x轴的M板中心有一个小孔C（孔径忽略不计），N板连接电流表后接地。位于坐标原点O的离子源能发射质量为m、电荷量为q的正离子，其速度方向与y轴夹角最大值为60°；且各个方向均有速度大小连续分布在
v0和
v0之间的离子射出。已知速度大小为v0、沿y轴正方向射出的离子经磁场偏转后恰好垂直x轴射入孔C。未能射入孔C的其他离子被分析器的接地外罩屏蔽（图中没有画出）。不计离子的重力及相互作用，不考虑离子间的碰撞。
（1）求孔C所处位置的坐标x0；
（2）求离子打在N板上区域的长度L；
（3）若在N与M板之间加载电压，调节其大小，求电流表示数刚为0时的电压。
v0和v0之间的离子射出。已知速度大小为v0、沿y轴正方向射出的离子经磁场偏转后恰好垂直x轴射入孔C。未能射入孔C的其他离子被分析器的接地外罩屏蔽（图中没有画出）。不计离子的重力及相互作用，不考虑离子间的碰撞。（1）求孔C所处位置的坐标x0；
（2）求离子打在N板上区域的长度L；
（3）若在N与M板之间加载电压，调节其大小，求电流表示数刚为0时的电压。
更新时间：2024-03-07 21:59:26
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【知识点】 粒子由磁场进入电场
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【推荐1】如图所示，半径为R的圆形区域内存在磁感应强度大小为B的匀强磁场，方向垂直纸面向外，磁场区的右侧有竖直向下的匀强电场，电场区足够宽，且电场的左边界与磁场区相切，足够长的水平荧光屏PQ与磁场区相切于P点。从P点以相同的速率v射出两个相同的带正电的粒子a、b，两粒子初速度方向的夹角θ=30°，其中粒子a的初速度竖直向上、两粒子经磁场偏转后均水平离开磁场进入电场。已知匀强电场的场强E=Bv，不计粒子重力及粒子间相互作用。求：
（1）带电粒子的比荷；
（2）两粒子打到荧光屏上的亮点之间距离；
（3）粒子b整个运动过程所用的时间。
（1）带电粒子的比荷；
（2）两粒子打到荧光屏上的亮点之间距离；
（3）粒子b整个运动过程所用的时间。
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【推荐2】如图，在xoy平面第二象限内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B0；在第一象限的边长为L的正方形OMPQ内的某个区域有垂直于纸面的匀强磁场；在第四象限内有水平向左的匀强电场，场强为E，所有电磁场边界均为理想边界。在原点O处有一个粒子发射源，可以从O点沿x轴负向发射出很多速度不同的带正电粒子，粒子质量为m、电量为q，粒子重力不计。经过正方形OMPQ区域的带电粒子都恰能由Q点垂直于x轴进入电场中。求：
（1）第一象限内匀强磁场磁感应强度的大小；
（2）经M点的粒子再次到达y轴时的动能；
（3）OMPQ区域内所加磁场的最小面积；
（4）从OM中点射入第一象限的粒子从发射到离开电场所用的时间。
（1）第一象限内匀强磁场磁感应强度的大小；
（2）经M点的粒子再次到达y轴时的动能；
（3）OMPQ区域内所加磁场的最小面积；
（4）从OM中点射入第一象限的粒子从发射到离开电场所用的时间。
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【推荐3】如图所示，区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的边界竖直且足够长，相距均为L，区域Ⅰ、Ⅲ内存在着垂直纸面向里的匀强磁场，区域Ⅱ内存在着匀强电场。一质量为m、电荷量为e、速度方向与竖直方向夹角为θ=60°的电子，以速度v0从区域Ⅰ左边界的P点射入，PQ为沿水平方向的虚线，并与区域Ⅲ的右边界交于Q点。不计电子的重力并忽略磁场的边界效应。
（1）若区域Ⅱ内的匀强电场方向竖直向下
①要使电子不能够进入区域Ⅱ，求区域Ⅰ的磁感应强度B1大小的取值范围；
②若电子从Q点射出，且每次穿过边界的位置都在虚线PQ上，求电场强度E与磁感应强度B1的比值；
（2）若区域Ⅱ内的匀强电场方向水平向左，
、
=2v0，电子恰好能够回到P点
③求区域III磁感应强度B2的大小；
④电子从P点射入到返回P点运动过程中经历的时间。
（1）若区域Ⅱ内的匀强电场方向竖直向下
①要使电子不能够进入区域Ⅱ，求区域Ⅰ的磁感应强度B1大小的取值范围；
②若电子从Q点射出，且每次穿过边界的位置都在虚线PQ上，求电场强度E与磁感应强度B1的比值；
（2）若区域Ⅱ内的匀强电场方向水平向左，
、=2v0，电子恰好能够回到P点③求区域III磁感应强度B2的大小；
④电子从P点射入到返回P点运动过程中经历的时间。
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