试题分析:(1)设质子射磁场时的速度为v。质子射入磁场后做匀速圆周运动,有evB=mv2/r (2分) 所以v="eBr/m" (1分) (2)如图,质子沿y轴正方向射入,在磁场中以O2为圆心转过1/4圆弧后从A点垂直于电场方向进入电场。在磁场中的运动周期为T="2πm/(eB)" (1分)
所以质子在磁场中的运动时间 t1="T/4=πm/(2eB)" (1分) 质子进入电场后做类平抛运动,其侧移距离y=at22/2=r(1分) 质子在电场中的加速度a=eE/m(1分) 所以质子在电场中的运动时间t2= (1分) 故质子到达x轴所需的时间t=t1+t2=πm/(2eB)+ (1分) (3)质子射入磁场后,在磁场中以O3为圆心做匀速圆周运动,从P点射出磁场,如图所示,OO1PO3是边长为r的菱形,PO3平行于y轴,质子射出磁场后速度方向与x轴平行。 P点距x轴的距离h=r+rcos53°(3分)
质子垂直于电场方向进入电场做类平抛运动,到达x轴上的Q点。竖直方向的位移h=eEt2/2m (2分) 水平方向的位移s=vt(1分) 解得: (1分) 所以Q点的坐标为(,0)(1分) |