Question

在圖示區域中，Y軸右方有一勻強磁場，磁感應強度的方向垂直紙面向里，大小為B，Y軸左方有勻強電場區域，該勻強電場的強度大小為E，方向與y軸夾角為450且斜向右上方。有一質子以速度v0由X軸上的P點沿X軸正方向射入磁場，質子在磁場中運動一段時間以后從Q點進入Y軸左方的勻強電場區域中，在Q點質子速度方向與Y軸負方向夾角為45°，已知質子的質量為m，電量為q，不計質子的重力，（磁場區域和電場區域足夠大）求：

（1）Q點的坐標。

（2）質子從P點出發到第三次穿越Y軸時的運動時間

（3）質子第四次穿越Y軸時速度的大小

 

 

Answer 1

【答案】

（1）質子的運動軌跡如圖

             （4分）

    （2）從P到Q的運動時間（2分）

    質子在電場中先作減速運動并使速度減為零，然后反向

運動，在電場中運動的時間

                            （2分）

    質子從Q運動到D的時間        （2分）

    所以，質子從P點出發到第三次穿越Y軸所需時間

                    （2分）

(3) 質子第三次穿越Y軸后，在電場中作類平拋運動，由于v0與Y正方向成45°角，

所以第四次穿越Y軸時

    得                              （3分）

    則沿電場方向速度分量為    （3分）

    所以，速度的大小為    （2分）

            

【解析】略