Question

在如图所示的空间区域里，y轴左方有一匀强电场，场强方向跟y轴负方向成30°角，大小为E = 4．0×105 N/C，y轴右方有一垂直纸面的匀强磁场，有一质子以速度υ0 = 2．0×106 m/s由x轴上A点（OA = 10 cm）先后两次进入磁场，第一次沿x轴正方向射入磁场，第二次沿x轴负方向射入磁场，回旋后都垂直射入电场，最后又进入磁场，已知质子质量m为1．6×10-27 kg，不计质子重力，求：

（1）匀强磁场的磁感应强度大小和方向；

（2）质子两次在磁场中运动的时间之比；

（3）质子两次在电场中运动的时间各为多少？

Answer 1

（1）0.1T，方向垂直纸面向里 （2）7：1 （3）1.73×10-7s

【解析】

试题分析：（1）

如图所示，设质子第一、第二次由B.C两点分别进入电场，轨迹圆心分别为O1、O2．

sin30° =，得R = 2×OA

由qvB=mv2/R 得．B == 0.1T，方向垂直纸面向里

（2）从图中可知，第一、第二次质子在磁场中转过的角度分别为210°和30°，则：

（3）两次质子以相同的速度和夹角进入电场，所以在电场中运动的时间相同。

x = υ0t

y = ××t2 又tan30° =

由以上解得：t = 1.73×10-7s

考点：本题旨在考查带电粒子在复合场中的运动。