某“太空粒子探测器”是由加速、偏转和探测三部分装置组成,其原理可简化如下:如图所示,沿半径方向的加速电场区域边界
、
为两个同心半圆弧面,圆心为
, 外圆弧面
电势为
, 内圆弧面电势为
;在
点右侧有一与直线
相切于
半径为
的圆,圆心为
, 圆内(及圆周上)存在垂直于纸面向外的匀强磁场;
是一个足够长的粒子探测板,探测板与水平方向夹角为
,
点位于
点正下方
处;假设太空中漂浮着质量为
, 电荷量为
的带正电粒子,它们能均匀地吸附到
圆弧面上,并被加速电场从静止开始加速到
圆弧而上,再由
点进入磁场偏转,最后打到探测板
上,(不计粒子间的相互作用和星球对粒子引力的影响),其中沿
连线方向入射的粒子经磁场偏转后恰好从圆心
的正下方
点射出磁场。