Question

（14分）如图所示，真空中有以为圆心，半径为的圆形匀强磁场区域，磁场的磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向里，在的虚线上方足够大的范围内，有方向水平向左的匀强电场，电场强度的大小为，从O点向不同方向发射速率相同的质子，质子的运动轨迹均在纸面内，且质子在磁场中的偏转半径也为，已知质子的电荷量为，质量为，不计重力、粒子间的相互作用力及阻力的作用。求：

（1）质子射入磁场时速度的大小；（3分）

（2）沿与x轴正方向成角射入磁场的质子，到达y轴所需的时间以及到y轴的位置坐标。（11分）

 

Answer 1

【答案】

（1）（2）

【解析】

试题分析：（1）质子射入磁场后做匀速圆周运动，有 得（3分）

（2）质子在磁场中转过角后从P点垂直于电场线进入电场，如图

则在磁场中运动三分之一周期，所以  （2分）

出磁场后进电场之前做匀速直线运动，由几何关系可得

所以        （3分）

进电场后由几何关系可得

所以；            （2分）

         （1分）

在电场中所以       （3分

考点：考查带电粒子在复合场中的运动

点评：本题算是粒子在交替复合场中的运动，通过受力分析入手，明确粒子在各个过程中的运动轨迹，按相关孤立场中的偏转规律求解，由于涉及到多过程，使得本题难度增大，可见拆分多过程问题的能力也是需要锻炼和提高的