如图甲所示，为离子扩束装置的示意图，该装置由加速电场、偏转电场和偏转磁场组成．其中偏转电场的两极板由相距为d=0.12m，板长为L1=0.12m两块水平平行放置的导体板组成．一群带负电的

Question

如图甲所示，为离子扩束装置的示意图，该装置由加速电场、偏转电场和偏转磁场组成．其中偏转电场的两极板由相距为d=0.12m，板长为L₁=0.12m两块水平平行放置的导体板组成．一群带负电的相同离子（质量为m=6.4×10^-27kg；电荷量为g=3.2×10^-19C；其重力不计）由静止开始，经加速电场加速后，连续不断地沿平行于导体板的方向从两板正中央射入偏转电场．当偏转电场的两极板不加电压时，离子通过两板之间的时间为3×10^-7s；当偏转电场的两极板间加如图乙所示的电压时，所有离子均能从两板间通过，然后进入水平宽度L₂=0.16m、竖直长度足够大、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，磁场右边界为竖直放置的荧光屏（不考虑离子间相互作用）．求：

（1）加速电场的电压U₀；
（2）离子射出偏转电场的最大侧移量y_m；
（3）当磁感应强度大小取何值时，离子能打到荧光屏的位置最低，并求出最低位置离中心点O的距离．

Answer 1

（1）离子被加速后射入偏转电场，速度设为v0；粒子在偏转电场中做类平抛运动，故：v0=L1t=0.123×10-7m/s=4×105m/s加速电压设为U0，根据动能定理，有：qU0=12mv20解得：U0=mv202q=1.6×103V（2）t=3n×10-7s（n=0、...