解题思路:(1)只有电场存在时,离子在y方向上受电场力,发生偏转,离开电场后粒子做匀速直线运动,写出公式即可;
(2)只有磁场存在时,离子在z方向做匀速圆周运动,离开磁场后做匀速直线运动,写出公式即可.
(1)只有电场存在时,离子在y方向上受电场力,发生偏转,如图所示,由几何关系知:y=
1
2•
qE
m•(
L
v)2+
qE
m•
L
v•
D
v①
y=
qEL
2mv2(2D+L)②
故离子的坐标为[0,[qEL
2mv2(2D+L),0]③
(2)只有磁场存在时,离子在z方向发生磁偏转如图所示,qvB=
mv2/r],r=
mv
qB
由于θ较小,则tanθ=sinθ,由几何关系,有[Z
D+
L/2=
L
mv
qB]④解得Z=
qBL(2D+L)
2mv⑤
故离子的坐标为[0,0,
qBL(2D+L)
2mv]⑥
答:(1)只有电场存在时,离子打在S上的坐标[0,[qEL
2mv2(2D+L),0].
(2)只有磁场存在时,离子打在S上的坐标[0,0,
qBL(2D+L)/2mv]].
点评:
本题考点: 带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;向心力.
考点点评: 该题的情景类似于示波管的原理,要注意粒子在前一半路程上偏转,后一半路程是匀速直线运动即可.