某种质谱仪由偏转电场和偏转磁场组成,其示意图如图所示,整个装置处于真空中。偏转电场的极板水平放置,极板长度和间距均为
。在偏转电场右侧适当位置有一夹角为
的足够大扇形区域
, 区域内分布着方向垂直于纸面的匀强磁场,区域的
边与偏转极板中心轴线
垂直,扇形圆心
点与轴线
的距离为d。现有大量正离子(单个离子质量为
、电荷量为
)连续不断地以速度
沿轴线
射入偏转电场。当偏转电压为0时,离子均能垂直扇形区域的
边射出磁场;若在两极板间加峰值为
的正弦式电压,则所有离子经过磁场偏转后都能经过磁场外同一点(图中末画出)。若仅考虑极板间的电场,离子在电场中运动的时间远小于两极板间所加交变电压的周期,不计离子的重力和离子间的相互作用,求:(可能用到的数学公式:
)