Question

在如圖所示的空間區(qū)域內(nèi)，軸左方有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度方向跟軸正方向成60°角，大小=4.0×10⁵ N/C; 軸右方有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度=0.20 T.有一質(zhì)子以=2.0×10⁶m/s的速度，由軸上的點(diǎn)(10 cm,0)沿與軸正方向成30°斜向上射入磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后射入電場(chǎng)，后又回到磁場(chǎng)，經(jīng)磁場(chǎng)作用后又射入電場(chǎng).已知質(zhì)子質(zhì)量近似為=1.6×kg，電荷量=1.6×C,質(zhì)子重力不計(jì).求（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）?

  ?

（1）質(zhì)子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑.?

（2）質(zhì)子從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到第二次到達(dá)軸所經(jīng)歷的時(shí)間.?

（3）質(zhì)子第三次到達(dá)軸的位置坐標(biāo).?

Answer 1

解析：(1)質(zhì)子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為?

①?

=10 ?cm?.②?

（2）質(zhì)子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，第一次到達(dá)軸時(shí)，恰好運(yùn)動(dòng)半個(gè)圓周，其與軸的交點(diǎn)為，速度方向改變180°，=20 cm?③?

質(zhì)子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間?

=1.57×10^－7s?④?

質(zhì)子以平行電場(chǎng)方向的速度進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為⑤?

⑥?

=2.57×10^－7s.?

（3）之后，質(zhì)子再次從點(diǎn)沿平行電場(chǎng)方向以速度進(jìn)入磁場(chǎng)，第三次通過(guò)軸時(shí)的坐標(biāo)為?

y_M=OQ+2Rsin60°7

y_M=2Rcos30°+2Rsin60°=20cm8

故質(zhì)子第三次通過(guò)軸的坐標(biāo)為（0,34.6 cm）