(2010?蘇州二模)如圖所示,間距為L的平行金屬板AB、CD之間有相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場(圖中未畫出),電場強(qiáng)度為E
1,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B
1.帶異種電荷的兩離子a、b,負(fù)離子a質(zhì)量為m、帶電量為q,其比荷為正離子b比荷的9倍.它們在分別距離AB、CD板L/4處,以平行于金屬板方向的速度沿直線穿過ABCD區(qū)域進(jìn)入電場強(qiáng)度為E
2的勻強(qiáng)電場區(qū),E
2與E
1平行.MNP為沿AB、CD中心線方向的光滑絕緣板,離子與板碰撞后反彈無能量損失(即反彈前后水平分速度保持不變,豎直分速度大小不變、方向相反),且電量保持不變,到達(dá)板的N點(diǎn)后反彈進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B
2的勻強(qiáng)磁場區(qū),不計(jì)兩離子間的相互作用力及重力.
(1)在圖中畫出AB、CD間勻強(qiáng)磁場B
1的方向,并寫出離子速度大小的表達(dá)式;
(2)MN的長度要滿足什么條件,兩離子能恰好到達(dá)N點(diǎn)?
(3)若a離子的比荷q/m=10
8C/kg,E
l=10
3V/m,B
l=0.1T,E
2=3×10
3V,L=2×10
-3m,且板NP足夠長.則兩離子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場B
2后,沿板NP方向上平均速度之比為多少?